MIRO1修饰的人脐带间充质干细胞通过线粒体自噬修复肺上皮细胞损伤的实验研究

摘要

背景 间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)为急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的治疗修复提供了新的策略，目前单独的MSCs治疗效果欠佳，需要探索增强MSCs疗效的方法 。目的 探讨过表达MIRO1(mitochondrial Rho GTPase 1,Rhot1)的人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUCMSCs)对脂多糖诱导的人肺支气管上皮细胞(bronchial epithelium transformed with Ad12-SV40 2B,BEAS-2B)损伤的治疗作用。方法 包装过表达MIRO1的慢病毒，通过慢病毒感染构建过表达MIRO1的hUCMSCs稳转细胞株；实验细胞随机分为4组：对照组(Control)、脂多糖组(LPS)、脂多糖+人脐带间充质干细胞组(Con-hUCMSCs)、脂多糖+过表达MRIO1的人脐带间充质干细胞组(MIRO1-hUCMSCs)。脂多糖刺激BEAS-2B细胞24 h，通过Transwell小室分别与Con-hUCMSCs和MIRO1-hUCMSCs细胞共培养24 h，收集BEAS-2B细胞并使用Western blot和RT-qPCR实验方法 检测肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素1β(interleukin,IL-1β)、IL-6和线粒体自噬相关蛋白(PINK1、PARKIN、MIRO1、SQSTM1)表达水平。结果 成功筛选获得过表达MIRO1的hUCMSCs稳转细胞株。通过Transwell小室共培养，MIRO1-hUCMSCs组可抑制脂多糖组炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-6的升高(P<0.05)，恢复线粒体自噬蛋白PINK1、SQSTM1、MIRO1的低表达(P<0.05)，降低PARKIN蛋白高表达(P<0.05)。MIRO1-hUCMSCs组相比LPS组、Con-hUCMSCs组治疗有统计学差异(P<0.05)。结论 MIRO1修饰的hUCMSCs与单纯hUCMSCs相比，可通过调节线粒体自噬PINK1-Parkin通路中的PINK1、PARKIN、MIRO1和SQSTM1蛋白改善脂多糖引起的BEAS-2B细胞损伤。

关键词

MIRO1 / 间充质干细胞 / 急性肺损伤 / 线粒体自噬 / 肺上皮细胞

基金资助

国家重点研发计划(2022YFA1104704)