活性氧介导的铁过载对小鼠骨髓间充质干细胞的影响及其机制探讨

摘要：

目的 建立小鼠骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)铁过载(IO)模型,并对铁过载模型小鼠进行去铁及抗氧化治疗,探讨铁过载对小鼠BM-MSCs的损伤作用及活性氧(ROS)在该损伤中的作用机制.方法 采用随机区组设计,将40只雄性C57BL/6小鼠随机分为对照组、铁剂(右旋糖酐铁,25mg/ml)组(iO组)、铁剂+去铁治疗(DFX,125mg/kg)组(Fe+DFX组)、铁剂+抗氧化治疗(NAC,40mmol/L)组(Fe+NAC组),每组10只.从小鼠密质骨中分离BM-MSCs培养至P1代,检测BM-MSCs内铁颗粒、不稳定铁(LIP)及ROS水平;利用倍增时间及CCK-8试剂盒检测BM-MSCs增殖情况;采用碱性磷酸酶染色(ALP)、茜素红染色、成骨分化基因检测等方法评估BM-MSCs成骨分化能力;采用油红O染色检测BM-MSCs成脂定向分化能力.结果 与对照组相比,铁剂组BM-MSCs内存在明显铁颗粒,LIP及ROS水平明显增高(P＜0.05),倍增时间明显延长(2.07±0.14d vs 1.03±0.07d,P＜0.01).DFX组及NAC组倍增时间较铁剂组有所缩短,分别为1.52±0.07d与1.68±0.03d(P＜0.05).与对照组比较,铁剂组BM-MSCs矿化能力及向成骨细胞分化能力下降,成骨基因ALP、RUNX2、OSN表达增强,而成脂定向分化能力增强.在去铁及抗氧化治疗后,上述改变发生部分逆转.结论 铁过载可影响小鼠骨髓MSCs的增殖及定向分化能力,其机制可能与铁过载所致ROS升高有关.

关键词：铁超负荷、间质干细胞、活性氧

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分类号：R551.3(血液及淋巴系疾病)

资助基金：This work was supported by the Natural Science Foundation of China 81041043,Natural Science Foundation of Tianjin 13JCYBJC23400,and Science and Technology Foundation of Tianjin Health Bureau2013KR07;国家自然科学基金81041043;天津市自然科学基金13JCYBJC23400;天津市卫生局科技基金2013KR07

在线出版日期：2015-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：97-103