氧浓度、活性氧、鼠骨髓造血干细胞生物特性三者之间关系的研究

摘要

本研究模仿人外周血干细胞移植(peripheral blood stem cell transplantation,PBSCT)中PBSC所经历的氧环境,通过活性氧(reactive oxygenspecies,ROS)测定、体外扩增实验、定向分化实验、细胞迁徙实验、亚致死量射线辐照NOD/SCID小鼠CFU-S、归巢粘附分子表达测定来研究氧浓度及活性氧对小鼠骨髓造血干细胞生物学特性的影响及三者之间的关系.得出结果：浓度低于常氧,特别是乏氧的氧环境能降低ROS的产生,扩增更多Linc-kit+Sca-1+ BM HSCs,更有利于各系集落(BFU-E、CFU-GM、CFU-Mix)的生长;更多地表达归巢粘附分子(CXCR4、CD44、VLA4、VLA5、P-selectin),因而更好地维持了HSC的迁徙能力,并明显促进亚致死量射线辐照NOD/SCID小鼠移植后的脾集落(CFU-S)生长;而暴露于常氧、不恒定且氧浓度变化剧烈的氧环境中的BM HSC能产生较高水平的活性氧,上述特征和功能指标都较低.PBSCT中BM HSC的ROS水平与周围氧环境中氧浓度高低及稳定性密切相关,高浓度氧产生高水平的ROS,高水平的ROS不利于BM HSC生物学特性的保持.在PBSCT移植前后和体外扩中有目的地应用抗氧化剂和在恒定的浓度较低的氧环境下培养可能对BMHSC移植更有益。