VCAM-1在软骨修复中对人骨髓间充质干细胞的作用研究

目的:骨髓间充质干细胞的迁移归巢及成骨、成软骨分化在骨与软骨损伤修复中扮演关键角色,VCAM-1(血管内皮粘附分子-1)蛋白通过细胞粘附促进白细胞迁移并介导炎症,而损伤、炎症、退行性疾病与铁死亡发生密切相关,目前对VCAM-1蛋白在人骨髓间充质干细胞(HBMSCs)的相关研究较少。本研究主要通过体外实验初步探讨VCAM-1蛋白对HBMSCs的迁移以及铁死亡方面的作用。方法:首先提取人骨髓来源的骨髓间充质干细胞,通过分离、培养并鉴定其人骨髓间充质干细胞(HBMSCs)表型。通过Transwell迁移实验检测不同浓度VCAPexidartinib核磁M-1对HBMSCs的迁移作用。使用重组VCAM-1蛋白、铁死亡诱导剂(RSL-3)、铁死亡抑制剂(Fer-1)处理HBMSCs,后续实验分组为Control组、VCAM-1组、RSL-3组、VCAM-1+RSL-3组、VCAM-1+RSL-3+Fer-1组,利用CCK8检测RSL-3诱导HBMSCs铁死亡的最佳造模浓度,同时检测不同浓度VCAM-1联合RSL-3对HBMSCs的活性影响。通过荧光探针检测VCAM-1蛋白处理后的HBMSCs的活性氧(ROS)表达变化,同时检测各组脂质过氧化物(LPO)的含量变Anti-retroviral medication化,再通过JC-1荧光探针检测细胞线粒体膜电位的变化。最后通过RT-q PCR检测铁死亡相关基因(GPX4、SLC7A11、ACSL4)的表达,细胞免疫荧光检测GPX4蛋白表达情况。结果:通过提取、培养的HBMSCMK-2206化学结构s经流式细胞术结果显示表面分子CD73、CD90分别表达96.42%、95.25%;CD34、HLA-DR分别表达0.07%、0.14%,符合HBMSCs的表面标记物鉴定标准。Transwell迁移实验显示,VCAM-1可促进HBMSCs迁移,在浓度为200ng/ml时,促进细胞迁移能力最强,差异有统计学意义(P<0.01)。RSL-3可以诱导HBMSCs铁死亡,降低细胞活力(P<0.01),处理4小时的半抑制浓度(IC50)为0.308 u M,同时VCAM-1浓度在200ng/ml-800ng/ml时可增加RSL-3对HBMSCs的细胞毒性作用(P<0.01);VCAM-1可以增加HBMSCs的ROS及LPO表达(P<0.01),并促进RSL-3诱导的LPO累积和线粒体膜电位降低(P<0.05,(RSL-3)组VS(VCAM-1+RSL-3)组),同时Fer-1可以恢复LPO表达及线粒体膜电位至正常水平(P>0.05,(VCAM-1+RSL-3+Fer-1)组VS Control组);VCAM-1能抑制GPX4的m RNA表达水平,同时促进ACSL4的m RNA表达水平且均能被Fer-1逆转(P<0.05),但并未抑制SLC7A11的m RNA表达水平(P>0.05);虽然VCAM-1在蛋白水平未能明显抑制GPX4表达(P>0.05),但促进了RSL-3诱导的GPX4表达抑制(P<0.05,(RSL-3)组VS(VCAM-1+RSL-3)组),同时Fer-1在一定程度能保护GPX4蛋白的表达(P<0.01,(VCAM-1+RSL-3+Fer-1)组VS(VCAM-1+RSL-3)组)。结论:VCAM-1蛋白促进HBMSCs的迁移能力,但同时也可能通过增加ROS、LPO的累积及线粒体损伤来促进RSL-3诱导的铁死亡。