低氧预处理通过上调HIF-1介导的糖原生成提升缺血损伤中骨髓间充质干细胞的治疗潜能

摘要

目的：证实HP经由HIF-1通路活化BMSCs中的糖原合成,从而维持BMSCs在缺氧/缺血环境中的存活,进而提升其治疗潜能。方法：BMSCs分离自GFP转基因小鼠，经HP(1% O2处理24小时)后，检测细胞内糖原含量并染色。细胞经糖原合酶1 siRNA或对照siRNA处理后：(1)置于低氧无糖培养基中进行饥饿，检测其抗凋亡能力;(2)注入小鼠缺血肌肉中，利用小动物活体细胞示踪以及免疫荧光技术检测移植细胞在体内的存活;(3)检测各组细胞对小鼠缺血肢体的治疗作用，包括血供、坏死、血管密度等。结果：糖原检测显示HP处理上调BMSCs胞浆内糖原含量。在细胞和动物实验中证实抑制糖原生成将影响HP对BMSCs存活的改善，显著降低BMSCs在缺氧/缺血的抗凋亡能力。在诸如缺血肢体的血供恢复、坏死分级以及血管密度检测中，发现抑制BMSCs中糖原含量降低其在缺血局部的存活，进而限制其治疗效果。还发现HIF-1siRNA处理可以降低HP激活的糖原生成，糖原含量及相关基因的表达也都有不同程度地下降，提示了HIF-1通路在该现象中的关键作用。结论:在本实验中，发现:(1)低氧预处理可以上调BMSCs中的糖原合成;(2)抑制HP诱导的糖原合成将减弱BMSCs在缺氧/缺血环境中存活;(3) HP诱导BMSCs中糖原合成是有HIF-1信号通路介导的.