Hypoxia changes chemotaxis behaviour of mesenchymal stem cells via HIF-1α signalling

doi:10.1111/jcmm.14091

.2019年3月；23(3):1899-1907.

doi:10.1111/jcmm.14091。 Epub 2019年1月9日。

缺氧通过HIF-1α信号改变间充质干细胞的趋化行为

魏旭¹, 徐瑞君（Ruijun Xu）¹, 李志坤¹, 王毅（Yi Wang）¹, 胡瑞熙¹

附属公司

PMID： 30628201
预防性维修识别码： PMC6378219型
内政部： 10.1111/jcmm.14091

缺氧通过HIF-1α信号改变间充质干细胞的趋化行为

魏旭等。细胞与分子医学杂志. 2019年3月.

.2019年3月；23(3):1899-1907.

doi:10.1111/jcmm.14091。 Epub 2019年1月9日。

作者

魏旭¹, 徐瑞君（Ruijun Xu）¹, 李志坤¹, 王毅（Yi Wang）¹, 胡瑞熙¹

附属

¹上海交通大学医学院同仁医院骨科，上海，中国。

PMID： 30628201
预防性维修识别码： PMC6378219型
内政部： 10.1111/jcmm.14091

摘要

间充质干细胞（MSCs）因其治疗潜力而备受关注。有人认为静脉内注入的MSC可以迁移损伤部位，帮助修复受损组织。然而，MSC迁移的机制迄今尚不清楚。在这项研究中，我们报道缺氧增加了MSCs的趋化性迁移。在低氧（1%氧气）条件下培养4和6小时后，迁移的MSC数量显著增加。同时，缺氧也增加了HIF-1α和SDF-1的表达。利用小干扰RNA，我们敲低了骨髓间充质干细胞中HIF-1α的表达，以研究HIF-1在缺氧诱导迁移中的作用。我们的数据表明，敲低HIF-1α的表达不仅可以消除MSCs的迁移，还可以降低SDF-1的表达。结合迁移分析结果以及RNA和蛋白质水平的表达，我们证明了一种控制MSCs迁移增加的新机制。这种机制涉及HIF-1α介导的SDF-1表达。这些发现为HIF-1α在缺氧诱导的MSC迁移中的作用提供了新的见解，并可能有助于开发基于MSC的伤口愈合治疗药物。

关键词：HIF-1α信号传导；趋化性；缺氧；间充质干细胞。

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数字

图1
小鼠MSCs的特征。（A）小鼠骨髓原代MSCs的形态学研究。间充质干细胞容易形成大菌落。（B） MSCs细胞表面标记物的流式细胞术直方图。（C）常氧和缺氧条件下MSCs的形态学。所有面板中的Bar等于200µm

图2
缺氧增加MSC的迁移。（A）亚甲基蓝染色显示迁移细胞，bar=200µm。（B，C）计数迁移细胞的数量。（D） Western blot检测HIF-1α、SDF-1和CXCR4在蛋白水平的表达。（E‐G）qPCR检测HIF-1α、SDF-1和CXCR4在mRNA水平的表达。*P（P）*值是用学生的t吨在所有面板中进行测试

图3
小干扰RNA的转染和敲除效率。（A）绿色荧光表示转染效率，bar=200µm。（B） qPCR结果表明不同小干扰RNA的敲除效率。*P（P）*使用单向方差分析计算值，然后进行Tukey检验

图4
敲除HIF‐1α可减少MSC迁移。（A）亚甲基蓝染色显示迁移细胞，bar=200µm。（B‐E）计算迁移细胞的数量。*P（P）*使用Student’st吨在所有面板中进行测试

图5
HIF‐1α的敲除在蛋白水平上使MSCs中的SDF‐2表达意外。Western blot检测HIF-1α、SDF-1和CXCR4在正常氧（A）或缺氧（B）条件下蛋白水平的表达。治疗时间显示在图表标题中。NC=非特定控制

图6
敲低HIF‐1α在mRNA水平使MSCs中SDF‐2的表达意外。qPCR检测HIF-1α（A）、SDF‐1（B）和CXCR4（C）在mRNA水平上的表达。*P（P）*通过学生t检验计算所有面板的值。治疗时间显示在图表标题中。NC=非特定控制

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