跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2016年12月；20(12):2384-2404.
doi:10.1111/jcmm.12932。 Epub 2016年9月14日。

马代谢综合征通过自噬优势而非选择性有丝分裂损害脂肪干细胞成骨分化

Krzysztof Marycz公司 1 2, 卡塔兹娜·科尔尼卡 1 2, 莫妮卡·马尔扎克 三, PawełGolonka公司 4, 雅库布·尼普南 5
附属公司

马代谢综合征通过自噬优势而非选择性有丝分裂损害脂肪干细胞成骨分化

Krzysztof Marycz公司等。 细胞与分子医学杂志. 2016年12月.

摘要

脂肪衍生间充质干细胞（ASC）在治疗许多疾病，包括肌肉骨骼系统、心血管和/或内分泌疾病方面具有巨大的前景。然而，用于植入的细胞的细胞生理状况似乎是决定临床治疗效果的基本因素。在本研究中，我们研究了马代谢综合征（EMS）马分离的ASC的生长动力学、衰老、氧化应激因子积累、线粒体生物发生、自噬和成骨分化潜能。我们证明，EMS条件损害ASC的多能性/多能性，导致活性氧物种积累和线粒体退化。我们发现，细胞色素c从线粒体释放到细胞质，表明这些细胞内固有的凋亡途径被激活。此外，我们观察到p21上调，Bcl-2/BAX比率降低。线粒体结构的恶化导致ASC成骨分化的改变电子管理系统导致其增殖率降低，成骨标志物BMP-2和I型胶原表达降低。在ASC成骨分化过程中电子管理系统，我们观察到自噬转换可能是一种生成三磷酸腺苷和氨基酸的替代方法，在分化过程中增加蛋白质合成。分化ASC中PGC1α、PARKIN和PDK4的下调电子管理系统证实线粒体生物发生和功能受损。因此，ASC的应用电子管理系统内分泌学或生物医学实践需要进一步调查和分析其应用的安全性。

关键词：脂肪源性干细胞；自噬；马代谢综合征；线粒体；线粒体生物发生；线粒体自噬。

PubMed免责声明

数字

图1
图1
流式细胞术和多能性分析。马脂肪间充质干细胞的流式细胞术斑点图(ASC公司s） 来自控件(A类)和电子管理系统(B类)组。分离细胞的特征是存在光盘44,光盘90,光盘105和光盘45ASC公司s表现出缺乏表情光盘45个表面标记(A类,B类,F类). 流式细胞术分析确定了特定标记物在总分析中的百分比ASC公司s.标记的量化显示光盘44英寸电子管理系统组(P（P）< 0.001,C类). 我们没有观察到光盘90 (天),光盘105 (E类)和光盘45 (F类)分别是。三血统分析的代表性图像ASC公司s微分(G公司). 在对照培养基中培养的细胞作为对照，以监测分化过程的有效性（I，V）。单层成骨分化细胞用茜素红（II，VI）染色，软骨分化细胞用藏红O（III，VII）染色，脂肪分化细胞用脂质染色TOX（有毒物质）（四、八）。放大倍数×100，比例尺：250μm。结果表示为平均值±S.D***P（P）< 0.001.
图2
图2
生长动力学评估，PDT（PDT）和克隆形成潜能ASC公司s.关于培养时间，每组的平均细胞数(A类).ASC公司电子管理系统增殖潜能下降，特别是在培养的第七天(P（P）< 0.001). 根据生长曲线数据，计算了平均种群倍增时间(B类).CFU（循环流化床）‐E分析显示培养7天后各组间由50个以上细胞组成的菌落百分比(C类). 10月4日的表达(天)、Sox‐2(E类)和Nano(F类)使用进行评估无线电发射‐聚合酶链反应第7天之后。获得的数据表明ASC公司电子管理系统结果表示为平均值±S.D***P（P）< 0.001.
图3
图3
评估ASC公司s形态。使用多种类型的细胞成像可以可视化研究组的细胞形态(A类)培养7天后。光学显微镜（I，四)带有白色箭头的图片表明细胞体增大是细胞衰老和凋亡的标志。扫描电镜图像（II、V）证实ASC公司电子管理系统其特点是形状更加扁平和分散。此外，在对照组中，我们观察到称为丝状伪足的长细胞骨架投射（用白色箭头表示为fp），它连接相邻细胞，并在细胞内信号传递中发挥关键作用。肌动蛋白丝和细胞核（III、VI）染色显示，对照组的细胞密度更高，彼此紧密粘附，形成多层，而电子管理系统组细胞达到70%左右的汇合。此外，其中一些细胞是无定形的，不再具有双极性，细胞核增大。此外，根据代表性照片，我们计算了放大细胞的百分比，在电子管理系统组(B类). 放大倍数×100（光学和荧光显微镜），比例尺：250μm。结果表示为平均值±S.D*P（P）< 0.05.
图4
图4
的分泌活动ASC公司s.透射和电子显微镜图像显示中压s由ASC公司电子管理系统(A类)繁殖7天后。指向的白色箭头中压秒(中压s膜衍生微泡）。此外，使用酶联免疫吸附试验我们确定了细胞外血管内皮生长因子(B类)，p53(C类),伊利诺伊州‐1α (天)和伊利诺伊州‐1β (E类). 结果表示为平均值±S.D**P（P）< 0.01, ***P（P）< 0.001.
图5
图5
5‐百万立方厘米和5‐hmC英寸ASC公司5‐国会议员（I、IV）和5‐hMC公司第7天之后，使用免疫荧光染色法评估（II，V），以确定DNA甲基化状态。细胞核被复染DAPI公司。获得的结果表明甲基化增加ASC公司电子管理系统。此外，使用透射电镜我们可视化了细胞核的形态（III、VI）。白色箭头表示核外周的异染色质结构ASC公司电子管理系统与对照组相比。右侧显示了箭头区域所示的放大倍数较高的图像。放大倍数×100（荧光显微镜），比例尺：250μm。结果表示为平均值±S.D*P（P）< 0.05.
图6
图6
氧化应激与线粒体形态ASC公司培养7天后。ASC公司用细胞色素c抗体和MitoRed染料染色，以确定细胞色素c（绿色）和线粒体（红色）、细胞色素c（A）的亚细胞定位。典型图片显示细胞色素c在ASC公司电子管理系统.评估所调查培养物中的细胞凋亡水平隧道进行染色（II、VI）。合并的图片显示，大多数ROS公司来源于线粒体（III、VII）。确定是否电子管理系统影响线粒体结构ASC公司进行透射电镜观察。典型照片（IV、VIII）显示异常线粒体在ASC公司电子管理系统白色箭头表示线粒体内嵴紊乱、膜破裂和液泡。这些缺陷与线粒体分裂、代谢紊乱和细胞死亡有关。基于代表性照片隧道计算阳性细胞(B类). 计算出现膜破裂和空泡形成的异常线粒体的百分比(C类)基于透射电镜照片。此外，我们观察到列车自动防护系统中的级别ASC公司电子管理系统这可能是由于这些细胞中的线粒体功能异常所致(天). 此外，为了评估线粒体功能障碍是否影响ASC公司和细胞内积累ROS公司用流式细胞仪评估水平(E类). 流式细胞仪直方图显示在方框图旁边。使用RT公司‐聚合酶链反应我们还建立了p21的表达(F类)，在年增加了ASC公司电子管理系统(P（P）< 0.05). 此外BCL公司‐2/行李表达显著降低(P（P）<0.001）英寸ASC公司电子管理系统使这些细胞更容易凋亡(G公司). 放大倍数×100（荧光显微镜），比例尺：250μm。结果表示为平均值±S.D*P（P）< 0.05, **P（P）< 0.01, ***P（P）< 0.001.
图7
图7
成骨分化ASC公司繁殖11天后。ASC公司电子管理系统与对照组相比，成骨培养过程中增殖率降低(A类,P（P）< 0.001). 基于扫描电镜结果估计了平均结节数和大小。虽然，ASC公司电子管理系统产生较少数量的骨结节(B类,P（P）<0.001）我们没有观察到各组之间的大小差异(C类). 细胞形态可视化DAPI公司/磷灰石（I、II、V、VI）显示形成致密的细胞聚集物，而茜素红染色的细胞外矿化基质（III、VII）。扫描电镜骨结节的图片显示，被调查细胞（IV、VIII）的大小没有差异。放大倍数×100，比例尺：250μm。结果表示为平均值±S.D***P（P）< 0.001.
图8
图8
成骨分化过程中蛋白质表达的评估。RT公司‐聚合酶链反应胶原蛋白-1的结果(A类),BMP格式‐2 (B类)，骨钙素(C类)和RUNX（运行）‐2 (天). 碱性磷酸酶活性(E类). 数据来自实验第11天。结果表示为平均值±S.D*P（P）< 0.05.
图9
图9
成骨细胞前体（Op）中氧化应激因子的分析。活性氧物种(A类)，一氧化氮(B类)，超氧化物歧化酶(C类). 获得的结果表明，在该过程中，保护机制的存在ASC公司电子管理系统结果表示为平均值±S.D**P（P）< 0.01.
图10
图10
评估灯培养7天后。细胞被抗灯2抗体，共聚焦显微镜下观察（I，IV）。另外的平均荧光强度灯2人接受评估(B类). 此外，我们使用MitoRed评估了研究中的线粒体网络ASC公司s（II，V）。对照组线粒体密度更大、更健壮，形成长而相互连接的管状网络，均匀分布在细胞质内。在ASC公司电子管理系统线粒体主要位于细胞核区域，呈圆形、独立的小管。此外，MitoRed的合并照片/灯2例患者的线粒体形成增加ASC公司电子管理系统（三、六）。更多定量数据LAPMP公司用流式细胞仪估计2个数量(C类). 获得的结果证实了免疫荧光染色。p62的量在ASC公司电子管理系统(P（P）<0.01），表明这些细胞的自噬增加(天). *P（P）< 0.05, ***P（P）< 0.001. 放大倍数×10灯2，标尺20μm，MitoRed，斜接/灯2倍放大×20，比例尺10μm。
图11
图11
控制和成骨条件下的自噬和线粒体生物生成。透射电镜影像学显示自噬体和自溶体的形成增加ASC公司电子管理系统(B类). 此外，我们观察到通过自噬清除功能失调的线粒体。右侧显示了箭头区域所示的放大倍数较高的图像。PGC公司1α表达表明成骨过程中线粒体生物生成增加ASC公司(C类)而Parkin在通过线粒体吞噬去除功能失调线粒体上的表达(天). 比率信用证‐3/Beclin 1表明在成骨过程中自噬体形成增加(E类)同时灯‐2完成自噬过程所需的自溶体形成增加的表达(F类). 此外信使核糖核酸的级别保时捷德国（PDK）评估了4个(G公司). 放大倍数×30k。结果表示为平均值±S.D*P（P）< 0.05, **P（P）< 0.01, ***P（P）< 0.001.
图12
图12
的表达式高强度聚焦‐1‐α和FOXO公司1.使用RT公司‐聚合酶链反应平均值信使核糖核酸的级别高强度聚焦‐1‐α (A类)和FOXO公司1 (B类)已建立。在成骨分化过程中，两种转录物的表达均增加ASC公司第条*P（P）< 0.05, ***P（P）< 0.001.
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Frank N.马代谢综合征。马兽医科学杂志。2009; 29: 259–67.
    1. Grummer RR.围产期奶牛脂质相关代谢紊乱的病因。乳品科学杂志。1993; 76: 3882–96.-公共医学
    1. Hotamisligil GS。炎症和代谢紊乱。自然。2006; 444: 860–7.-公共医学
    1. Goff JP，Horst RL。分娩时的生理变化及其与代谢紊乱的关系。乳品科学杂志。1997; 80: 1260–8.-公共医学
    1. Bonora E、Kiechl S、Willeit J等，代谢紊乱中胰岛素抵抗的患病率：布鲁内克研究。糖尿病。1998; 47: 1643–9.-公共医学

MeSH术语

关联数据