间充质细胞外泌体促进小鼠胰岛内皮细胞血管生成的研究

Abstract

目的探讨间充质细胞（MSC）外泌体对低氧条件下胰岛内皮细胞（MS-1）血管生成的影响。方法 MSC无血清低氧条件培养48 h,超滤离心法富集条件培养基中的外泌体,采用电镜和Western Blot的方法进行鉴定;通过血管形成试验比较分析不同条件下:常氧培养组（NOR组,21%O2、5%CO2）、低浓度氧培养组（HYP组,2%O2、5%CO2）、外泌体+低浓度氧共培养组（HYP+EXO组,2%O2、5%CO2）,MS-1细胞的血管形成能力;image J软件分析血管形成长度;PCR、Q-PCR检测血管内皮生长因子（VEGF） RNA水平的表达,Western Blot检测VEGF、HIF1α蛋白水平表达以及mTOR信号通路激活情况。采用单因素方差分析和SNK-q检验统计学分析。结果超滤离心法富集的MSC条件培养基中的外泌体,大小为30～100 nm,表达CD9,CD63,CD81等外泌体表面标志物;血管形成试验结果显示,低氧促进MS-1血管生成,HYP+EXO组形成明显的血管网状结构;HYP+EXO组血管形成相对长度（2386.0±137.7）像素与NOR组（393.3±174.2）像素和HYP组（1467.0±230.0）像素相比增强,差异有统计学意义（t=12.30,P=0.0065;t=15.74,P=0.0040）; PCR结果显示,HYP+EXO组VEGF相对表达量（20.26±9.972）较常氧对照组（1.000）和低氧组（6.521±3.501）均增强,差异有统计学意义（t=5.462,P=0.0009;t=4.238,P=0.0038）;同时,Western Blot结果显示VEGF蛋白水平表达升高,HIF1-α表达上调,mTOR发生磷酸化。结论 MSC外泌体可促进低氧条件下的小鼠胰岛内皮细胞血管生成。MSC外泌体可能通过上调HIF1-α,调节VEGF表达,激活mTOR信号通路,促进胰岛内皮细胞血管生成。国家自然科学基金青年项目(81601618);;福建省自然科学基金面上项目(2016J01582、2016J01580、2018J01349);;福建省科技创新联合资金重大项目(2017Y9127