间充质干细胞对海马神经细胞缺氧复氧损伤的影响及机制

摘要

目的 探讨间充质干细胞（MSCs）通过抑制铁死亡对海马神经细胞缺氧复氧（hypoxia/reoxygenation,H/R）损伤的影响及其机制。方法 将海马神经细胞分为3组：对照组、缺氧复氧（H/R）组、间充质干细胞共培养（MSCs）组。CCK-8试剂盒检测细胞活力；ELISA检测谷胱甘肽（GSH）、Caspase-3活性、Fe²⁺含量、丙二醛（MDA）水平；流式细胞术检测活性氧（ROS）含量和细胞凋亡；蛋白免疫印迹法检测谷胱甘肽过氧化物酶4（GPX4）、转铁蛋白受体（TFR）表达水平。为进一步明确MSCs是否通过调控铁死亡通路发挥神经保护作用，采用铁死亡抑制剂Liproxstatin-1（Lip-1）与激动剂Erastin进行干预，分别分为：H/R组、MSCs组、Lip-1组和MSCs+Lip-1组；以及H/R组、MSCs组、Erastin组和MSCs+Erastin组；通过CCK-8法检测细胞活力，并同步测定GSH、Fe²⁺和MDA等铁死亡相关指标。结果与对照组相比，H/R组海马神经细胞中ROS、MDA和Fe²⁺含量、Caspase-3活性增加（P<0.01）,GSH含量、细胞活力显著降低（P<0.01）；同时GPX4表达显著下调（P<0.01）,TFR表达显著上调（P<0.01）。与H/R组相比，MSCs组ROS、MDA及Fe²⁺含量、Caspase-3活性显著降低（P<0.01）,GSH含量和细胞活力增加（P<0.05），细胞凋亡减少（P<0.05）;GPX4表达显著上调（P<0.05）,TFR表达显著下调（P<0.01）。与H/R组相比，Lip-1组细胞活力、GSH含量增加（P<0.01）,GPX4表达上调（P<0.05）,TFR表达下调（P<0.01）,MDA和Fe²⁺含量减少（P<0.01）；与MSCs组相比，MSCs+Lip-1组GPX4表达显著上调（P<0.01）,TFR表达显著下调（P<0.01）,MDA和Fe²⁺含量显著降低（P<0.05），细胞活力和GSH含量没有显著差异。相反，与H/R组相比，Erastin组细胞活力、GSH含量降低（P<0.05）,MDA及Fe²⁺含量显著升高（P<0.01）；与MSCs组相比，MSCs+Erastin组细胞活力、GSH含量降低（P<0.05）,MDA和Fe²⁺含量显著升高（P<0.01）。结论 MSCs通过抑制海马神经细胞在缺氧复氧后的铁死亡，发挥细胞修复作用。

关键词

间充质干细胞 / 海马神经细胞 / 铁死亡 / 缺氧复氧损伤 / 氧化应激 / 细胞修复