人脐带间充质干细胞对增生性瘢痕成纤维细胞的抑制作用及机制研究

摘要

背景 增生性瘢痕是病理性瘢痕的一种，常影响患者的身心生活质量。间充质干细胞在抗瘢痕治疗中具有巨大的潜力。目的 研究人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSCs)对体外培养的人增生性瘢痕成纤维细胞(hypertrophic scar fibroblasts,HSFBs)的影响作用及可能机制。方法 体外培养的hUC-MSCs与人HSFBs接种细胞数量比例分别为0.5∶1、1∶1、2∶1 (0.5∶1组、1∶1组、2∶1组)，另外设置只接种HSFBs的对照组、转化生长因子β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)干预组(TGF-β1浓度为5 ng/mL)以及TGF-β1和hUC-MSCs共同干预组(hUC-MSCs与HSFBs数量比为1∶1)。利用Transwell小室共培养，一定时间后取各组下室中HSFBs及其上清液，CCK-8法测定HSFBs增殖率；羟脯氨酸试剂盒检测各组HSFBs上清液中羟脯氨酸含量；划痕实验检测HSFBs迁移率；RT-qPCR检测HSFBs中TGF-β1、Smad3、COL-Ⅰ、COL-Ⅲ、PI3K、AKT的转录水平。结果 与对照组相比，0.5∶1组、1∶1组、2∶1组均能够抑制人HSFBs增殖(P<0.05)，其中1∶1组抑制增殖的作用最显著且能够抑制HSFBs胶原分泌(P<0.05)；划痕12 h后0.5∶1组、1∶1组、2∶1组与对照组比较，细胞迁移的差异无统计学意义(P>0.05),24 h后1∶1组、2∶1组细胞迁移能力弱于对照组和0.5∶1组(P<0.05);0.5∶1组、1∶1组、2∶1组中TGF-β1、Smad3、COL-Ⅰ、COL-Ⅲ的转录水平相比对照组降低(P<0.05);1∶1组的PI3K转录水平低于0.5∶1组(P<0.05);AKT的转录水平在对照组、0.5∶1组、1∶1组、2∶1组间差异均无统计学意义(P>0.05)。TGF-β1干预组相比于对照组，能够促进增生性瘢痕成纤维细胞增殖(P<0.01)、促进胶原分泌(P<0.01)、促进细胞迁移(P<0.05),TGF-β1干预组的TGF-β1、Smad3、COL-Ⅰ、COL-Ⅲ、PI3K、AKT转录水平相比对照组升高(P<0.01),hUC-MSCs干预能够抑制TGF-β1促进HSFBs增殖、迁移、胶原分泌、相关基因转录的作用(P<0.01)。结论 hUC-MSCs可能通过旁分泌途径抑制HSFBs增殖、迁移、胶原合成的能力，并且抑制TGF-β1/Smad3和PI3K/AKT信号通路，发挥抵抗TGF-β1促纤维化的作用。

关键词

脐带间充质干细胞 / 增生性瘢痕 / 成纤维细胞 / 转化生长因子β1 / 纤维化

基金资助

北京市自然科学基金项目(7222170);; 省部级课题