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含枸杞多糖保护液及其在提高间充质干细胞应对体内病理微环境中的应用方法

阅读:1032发布:2020-06-30

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1.含枸杞多糖保护液,其特征在于,该保护液的组成成分及配比为:枸杞多糖20-100g,人血清白蛋白20-50g,维生素C200-250mg,谷胱甘肽80-100 mg,PH=7.2的磷酸缓冲液1L,将上述成分按所需要求混合搅拌均匀过滤即得到本制剂。
2.含枸杞多糖保护液在提高间充质干细胞应对体内病理微环境中的应用方法,其特征在于,该应用方法包括以下步骤:
(1)间充质干细胞的分离、培养、鉴定:
①间充质干细胞的分离及无血清培养:
3
收集健康足月产妇的胎盘组织,取胎盘侧约 0.5 cm 厚的组织,剪成 1 mm 的碎,用 HBSS 充分漂洗后,加入 1 g/L 的 Collagenase A 和 1μg/mL DNaseⅠ,37℃浴消化 2.0 h,收集上清液中的细胞并转入无血清培养基(STEMCELL Technologies),37℃,5%二培养箱中培养,24 h 后首次换液,待细胞 80% 90%融合时,以 1∶3 的比例传代;
~
②间充质干细胞特异标志物的鉴定:
将间充质干细胞制备成单个细胞悬液,根据说明书,向加有1×106个细胞的流式细胞管,分别加入荧光基团标记的mAb:IgG2a-FITC、IgG1-PE、CD14-FITC、CD34-FITC、CD45-FITC、CD73-PE、CD90-FITC、CD105-PE、HLA-DR-FITC和同型对照抗体,至终体积为100 μL;避光,室温静置20 min,PBS漂洗后,流式细胞术检测;
③间充质干细胞分化潜能鉴定:
分别按1×105个/孔接种间充质干细胞于6孔板,当细胞生长汇合至约80%,弃掉原培养基,分别加入脂肪细胞诱导液,以及成骨细胞诱导液,37 ℃ 5% CO2 饱和湿度的细胞培养箱中培养 每周换2次液,培养2 ~ 3周后,分别用油红O和茜红素染色,倒置显微镜观察;
(2)含枸杞多糖保护液使用功效鉴定及保护液成分、配比:
①保护液处理间充质干细胞:
选取第2代正常生长的间充质干细胞,用胰蛋白酶消化后,以6000-8000个细胞/cm2接种于培养皿。待细胞生长至60-70%的融合度时,按照1: 100的稀释比例在细胞培养液中加入保护液,继续培养24h后,用胰蛋白酶消化并收集细胞,待用;
②动物分组、制备小鼠纤维化模型及间充质干细胞注射:
取雄性6周龄C57BL /6J小鼠40只,随机分为博来霉素组、间充质干细胞治疗组和保护液干预间充质干细胞组、阴性对照组,每组各10只。经腹腔注射10 g /L戊巴比妥钠麻醉,博来霉素组、间充质干细胞治疗组和保护液干预间充质干细胞组分别经气管内注入50μL博莱霉素( 1 g  /L)  制备肺纤维化模型,阴性对照组经气管内注入50μL PBS,利用ThermoFisher的Dil Stain标记间充质干细胞,尾静脉注射200μL含5×105个细胞的PBS溶液至间充质干细胞治疗组和保护液干预间充质干细胞组的肺纤维化模型小鼠;
③保护液影响间充质干细胞治疗肺纤维化的功效评估:
取造模后第7天各实验组5只小鼠,制备肺脏冻切片,荧光共聚焦显微境观察肺组织中间充质干细胞的数量和分布情况,确定保护液在间充质干细胞对抗肺纤维化病理微环境中的作用,取造模后第21天各实验组5只小鼠,制备各组小鼠肺脏的石蜡切片,经HE染色,根据Ashcroft评分方法确定肺泡炎和肺纤维化程度,同时,进行 Masson染色,观察肺脏组织中胶原的沉积情况;
④保护液提高间充质干细胞的增殖能
选取第2代正常生长的间充质干细胞,用胰蛋白酶消化后,以1000个细胞/孔接种于96孔板,同时,按照1:100的比例加入保护液。利用CCK8检测24h、48h、72h、96h和120h细胞的增殖情况,以未加保护液的细胞为对照组;
⑤保护液提高间充质干细胞在肺纤维化病理微环境中的生存力:
利用博莱霉素制备小鼠肺纤维化模型,收集造模后第7天的肺泡灌洗液(BALF),将胰蛋白酶消化后的间充质干细胞,以2000个细胞/孔接种于96孔板,同时,按照1:100的比例加入保护液及BALF,利用CCK8检测培养72h后细胞的增殖情况,以未加保护液的细胞为对照组;
⑥保护液抑制间充质干细胞在肺纤维化病理微环境中的凋亡:
将胰蛋白酶消化后的间充质干细胞接种于35mm培养皿中,待细胞生长至60-70%时,按照4.2.5的方法,使用保护液和BALF处理细胞,24h后,利用Annexin V & Propidium Iodide (PI)凋亡试剂盒检测细胞的凋亡情况,以未加保护液的细胞为对照组;
(3)保护液作用机制:
①保护液影响肺纤维化模型中间充质干细胞自噬的发生:
经腹腔注射10 g /L戊巴比妥钠麻醉,经气管内注入50μL博莱霉素( 1 g /L) 制备肺纤维化模型,利用mRFP-GFP-LC3腺病毒感染间充质干细胞,于造模后第3天尾静脉注射正常和保护液预处理24h的人胎盘来源MSCs,分别制备细胞注射后24h的肺脏冰冻切片,荧光共聚焦显微境观察肺组织中间充质干细胞胞内出现点状聚集的情况;
②保护液调控纤维化病理微环境中间充质干细胞自噬的发生:
利用博莱霉素制备小鼠肺纤维化模型,收集造模后第7天的肺泡灌洗液(BALF),按照1:
100的比例,用保护液预处理人胎盘来源间充质干细胞 24h后,加入上述BALF,提取细胞总蛋白质,western印迹检测自噬标志分子LC3I/II和Beclin1的表达情况,利用mRFP-GFP-LC3腺病毒感染间充质干细胞,按照上述方法用保护液和BALF处理细胞,细胞爬片,荧光共聚焦显微境观察细胞中的点状聚集,确定自噬的发生及自噬潮(autophagic flux)的进行情况;
③Nrf2/ARE信号通路调控作用的鉴定:按照前述病理微环境中间充质干细胞自噬的发生方法处理间充质干细胞,提取细胞总蛋白质,western印迹检测Nrf2及其下游蛋白血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)的表达情况,确定Nrf2/ARE信号通路与保护液调控肺纤维化病理微环境中间充质干细胞自噬的相关性。

说明书全文

含枸杞多糖保护液及其在提高间充质干细胞应对体内病理微

环境中的应用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及枸杞提取物在生物医药领域的新用途,更具体地,涉及一种含枸杞多糖保护液及其在提高间充质干细胞应对体内复杂病理微环境中的应用方法。

背景技术

[0002] 间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种来源广泛、源于胚胎发育早期中胚层的多能前体细胞,具有自我更新以及向三个胚层所有细胞类型分化的潜能。基于自我更新、多向分化潜能和免疫调节功能,使得MSCs与传统治疗手段相比,在组织修复和免疫调节等方面具有无可比拟的治疗优势。临床研究已证实MSCs在包括糖尿病、心血管疾病自身免疫性疾病、精神类疾病、肝衰竭、癌症等众多疾病的治疗中表现出颠覆性的治疗效果,具备很强的临床转化潜
[0003] 虽然MSCs在基础和临床研究中表现出强大的治疗作用,但当MSCs进入患者体内后,由血缺失、自由基、炎症、活性基酸等元素营造出的严酷病理微环境,导致MSCs在移植后的数天内面临着死亡的威胁及功能的改变,严重影响治疗效果。因此,寻求一种方法,打破限制MSCs疗效的因素,提高MSCs在病理微环境中的生存能力,维持MSCs的各项生物学功能,探究可能存在的调控机制及临床意义,是亟待解决的关键科学问题。
[0004] 目前,为提高MSCs在体内病理微环境中的存活率、增殖能力、分化潜能及旁分泌平,主要通过基因改造、生物活性分子预处理、培养环境预处理等方法得以实现。然而,现有的技术方法,一方面对细胞进行了基因编辑或化学药物干预,会不同程度的影响细胞正常的生理和代谢活动,有可能改变细胞本来的生物学特性以及向肿瘤细胞恶性转化的潜力,存在未知的安全问题,严重影响间充质干细胞的临床转化;另一方面,干预效果存在局限性,即只针对一种体内病理微环境的条件,无法给予间充质干细胞全面应对体内复杂的病理微环境的能力。
[0005] 因此,本领域迫切需要开发一种安全有效的保护液并适用于增强间充质干细胞抵抗体内病理微环境。

发明内容

[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种含枸杞多糖保护液及其在提高间充质干细胞应对体内复杂病理微环境中的应用。
[0007] 枸杞多糖(lycium barbarum polysaccharide, LBP)是从宁夏特色药用茄科多分枝灌木植物枸杞中提取的一种水溶性多糖。研究显示,LBP在抗氧化、免疫调节、抗衰老、促进辐射和化疗的恢复等方面发挥重要的生物学作用。对糖尿病、脑神经损伤修复、关节炎及抗肿瘤等疾病有潜在的治疗效果。
[0008] 枸杞多糖属于天然植物提取物,经长期的应用和研究证实具有很强的安全性和广谱的生物功能。本发明充分证实枸杞多糖作为主要组分,在提高间充质干细胞适应体内复杂严苛病理微环境中发挥重要的生物功能,与现有技术方法相比,在安全性、有效性等方面具有无可比拟的优势。
[0010] 含枸杞多糖保护液组成成分及配比为:枸杞多糖20-100g,人血清白蛋白20-50g,维生素C200-250mg,谷胱甘肽80-100 mg,PH=7.2的磷酸缓冲液1L,将上述成分按所需要求混合搅拌均匀即得到本制剂。
[0011] 含枸杞多糖保护液在提高间充质干细胞应对体内病理微环境中的应用方法包括以下步骤:1、间充质干细胞的分离、培养、鉴定
(1)间充质干细胞的分离及无血清培养:
3
收集健康足月产妇的胎盘组织,取胎盘侧约 0.5 cm 厚的组织,剪成 1 mm的碎,用 HBSS 充分漂洗后,加入 1 g/L 的 Collagenase A 和 1μg/mL DNaseⅠ,37℃水浴消化 2.0 h。收集上清液中的细胞并转入无血清培养基(STEMCELL Technologies),37℃,5%二氧化培养箱中培养。24 h 后首次换液,待细胞 80% 90%融合时,以 1∶3 的比例传代。
~
[0012] (2) 间充质干细胞特异标志物的鉴定:将间充质干细胞制备成单个细胞悬液,根据说明书,向加有1×106个细胞的流式细胞管,分别加入荧光基团标记的mAb:IgG2a-FITC、IgG1-PE、CD14-FITC、CD34-FITC、CD45-FITC、CD73-PE、CD90-FITC、CD105-PE、HLA-DR-FITC和同型对照抗体,至终体积为100 μL;避光,室温静置20 min,PBS漂洗后,流式细胞术检测。
[0013] (3)间充质干细胞分化潜能鉴定:分别按1×105个/孔接种间充质干细胞于6孔板,当细胞生长汇合至约80%,弃掉原培养基,分别加入脂肪细胞诱导液( 含10% FBS 1 nmol /L地塞米松0. 2 mmol /L吲哚美辛0. 
5 mmol /L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤和10 mg /L胰岛素的高糖DMEM培养基) ,以及成骨细胞诱导液( 含10% FBS0. 1 nmol /L地塞米松10 mmol /L -甘油 磷 酸 钠 和0. 5 mmol /L 抗坏血酸的高糖DMEM) ,37 ℃ 5% CO2 饱和湿度的细胞培养箱中培养 每周换2次液,培养2 ~ 3周后,分别用油红O和茜红素染色,倒置显微镜观察。
[0014] 2、含枸杞多糖保护液使用功效鉴定及保护液成分、配比(1) 保护液处理间充质干细胞:
选取第2代正常生长的间充质干细胞,用胰蛋白酶消化后,以6000-8000个细胞/cm2接种于培养皿。待细胞生长至60-70%的融合度时,按照1: 100的稀释比例在细胞培养液中加入保护液,继续培养24h后,用胰蛋白酶消化并收集细胞,待用。
[0015] 含枸杞多糖保护液的成分、配比为:磷酸缓冲液(PH=7.2)1L;枸杞多糖50g;人血清白蛋白50g;维生素C250mg;谷胱甘肽100 mg。
[0016] (2)动物分组、制备小鼠纤维化模型及间充质干细胞注射:取雄性6周龄C57BL /6J小鼠40只,随机分为博来霉素组、间充质干细胞治疗组和保护液干预间充质干细胞组、阴性对照组,每组各10只。经腹腔注射10 g /L戊巴比妥钠麻醉,博来霉素组、间充质干细胞治疗组和保护液干预间充质干细胞组分别经气管内注入50μL博莱霉素( 1 g  /L)  制备肺纤维化模型,阴性对照组经气管内注入50μL PBS。利用ThermoFisher的Dil Stain标记间充质干细胞,尾静脉注射200μL含5×105个细胞的PBS溶液至间充质干细胞治疗组和保护液干预间充质干细胞组的肺纤维化模型小鼠。
[0017] (3)保护液影响间充质干细胞治疗肺纤维化的功效评估:取造模后第7天各实验组5只小鼠,制备肺脏冻切片,荧光共聚焦显微境观察肺组织中间充质干细胞的数量和分布情况,确定保护液在间充质干细胞对抗肺纤维化病理微环境中的作用;取造模后第21天各实验组5只小鼠,制备各组小鼠肺脏的石蜡切片,经HE染色,根据Ashcroft评分方法确定肺泡炎和肺纤维化程度。同时,进行 Masson染色,观察肺脏组织中胶原的沉积情况。
[0018] (4)保护液提高间充质干细胞的增殖能力:选取第2代正常生长的间充质干细胞,用胰蛋白酶消化后,以1000个细胞/孔接种于96孔板,同时,按照1:100的比例加入保护液。利用CCK8检测24h、48h、72h、96h和120h细胞的增殖情况,以未加保护液的细胞为对照组。
[0019] (5) 保护液提高间充质干细胞在肺纤维化病理微环境中的生存力利用博莱霉素制备小鼠肺纤维化模型,收集造模后第7天的肺泡灌洗液(BALF)。将胰蛋白酶消化后的间充质干细胞,以2000个细胞/孔接种于96孔板,同时,按照1:100的比例加入保护液及BALF。利用CCK8检测培养72h后细胞的增殖情况,以未加保护液的细胞为对照组。
[0020] (6) 保护液抑制间充质干细胞在肺纤维化病理微环境中的凋亡将胰蛋白酶消化后的间充质干细胞接种于35mm培养皿中,待细胞生长至60-70%时,按照4.2.5的方法,使用保护液和BALF处理细胞,24h后,利用Annexin V & Propidium Iodide (PI)凋亡试剂盒检测细胞的凋亡情况,以未加保护液的细胞为对照组。
[0021] 3、保护液作用机制:(1)保护液影响肺纤维化模型中间充质干细胞自噬的发生
经腹腔注射10 g /L戊巴比妥钠麻醉,经气管内注入50μL博莱霉素( 1 g /L) 制备肺纤维化模型,利用mRFP-GFP-LC3腺病毒感染间充质干细胞,于造模后第3天尾静脉注射正常和保护液预处理24h的人胎盘来源MSCs,分别制备细胞注射后24h的肺脏冰冻切片,荧光共聚焦显微境观察肺组织中间充质干细胞胞内出现点状聚集的情况。
[0022] (2)保护液调控纤维化病理微环境中间充质干细胞自噬的发生利用博莱霉素制备小鼠肺纤维化模型,收集造模后第7天的肺泡灌洗液(BALF)。按照1:
100的比例,用保护液预处理人胎盘来源间充质干细胞 24h后,加入上述BALF,提取细胞总蛋白质,western印迹检测自噬标志分子LC3I/II和Beclin1的表达情况。利用mRFP-GFP-LC3腺病毒感染间充质干细胞,按照上述方法用保护液和BALF处理细胞,细胞爬片,荧光共聚焦显微境观察细胞中的点状聚集,确定自噬的发生及自噬潮(autophagic flux)的进行情况。
[0023] (3) Nrf2/ARE信号通路调控作用的鉴定:按照前述病理微环境中间充质干细胞自噬的发生方法处理间充质干细胞,提取细胞总蛋白质,western印迹检测Nrf2及其下游蛋白血红素加氧酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)的表达情况。确定Nrf2/ARE信号通路与保护液调控肺纤维化病理微环境中间充质干细胞自噬的相关性。
[0024] 本发明具有如下显著效果:本发明利用天然药物提取物枸杞多糖作为主要组分,替代现有基因编辑或化学药物处理等方法,即:利用纯天然物质干预间充质干细胞,使其更好的适应体内复杂病理微环境,提高生存能力和治疗潜力。该制剂可显著促进间充质干细胞在体内病理微环境的存活率,提升治疗效果。具体体现在以下几个方面:
1、枸杞多糖属于食药两用植物,经过长期的大量研究和应用,其安全性已得到了充分肯定;
2、本发明不涉及对细胞的基因改造、信号通路化学诱导以及其它非正常生理手段的干预;
3、本发明首次通过体外实验证实所发明保护液具有提高间充质干细胞增殖能力、抑制细胞衰老的作用;
4、所发明保护液具有提高间充质干细胞抵御体内复杂病理微环境的生物功能,本发明通过动物实验首次证实;
5、所发明保护液在间充质干细胞中的应用,易操作、时效性佳。
附图说明
[0025] 图1为本发明无血清培养人胎盘来源间充质干细胞的形态学观察图;图2 为本发明流式细胞术检测无血清培养hfPMSC表面标志物示意图;
图3为本发明无血清培养人胎盘胎儿来源MSCs分化潜能分析示意图;
图4为本发明保护液促进人胎盘来源间充质干细胞抑制肺纤维化示意图;
图5为本发明保护液提高PMSCs对小鼠肺纤维化模型胶原沉积的抑制作用示意图;
图6为本发明保护液提高肺纤维化小鼠模型中PMSCs的存活率示意图;
图7为本发明保护液提高人胎盘间充质干细胞的增殖能力示意图;
图8为本发明保护液增强人胎盘间充质干细胞在肺纤维化病理微环境中的生存力示意图;
图9为本发明保护液显著抑制肺纤维化病理微环境中人胎盘间充质干细胞的凋亡示意图;
图10为本发明保护液提高肺纤维化小鼠模型中fPMSCs自噬的发生示意图;
图11为本发明保护液上调肺纤维化病理微环境中PMSCs自噬的发生示意图;
图12为本发明保护液上调肺纤维化病理微环境中PMSCs的Nrf2/ARE信号通路示意图。

具体实施方式

[0026] 为了使本发明的技术方案更加清楚、容易理解,以下结合附图说明对本发明具体实施方式进一步详细说明。
[0027] 含枸杞多糖保护液组成成分及配比为:枸杞多糖20-100g,人血清白蛋白20-50g,维生素C 200-250mg,谷胱甘肽80-100 mg,PH=7.2的磷酸缓冲液1L,将上述成分按所需要求混合搅拌均匀过滤即得到本制剂。
[0028] 含枸杞多糖保护液在提高间充质干细胞应对体内复杂病理微环境中的应用方法具体步骤如附图所示:如图1所示,收集健康足月产妇的胎盘组织,取胎盘侧约 0.5 cm 厚的组织,剪成 1 mm3的碎块,用 HBSS 充分漂洗后,加入 1 g/L 的 Collagenase A 和 1μg/mL DNaseⅠ,37℃水浴消化 2.0 h。收集上清液中的细胞并转入无血清培养基(STEMCELL Technologies),
37℃,5%二氧化碳培养箱中培养。24 h 后首次换液,待细胞 80% 90%融合时,以 1∶3 的比~
例传代。无血清培养基培养的第3代人胎盘来源间充质干细胞,形态均一、贴壁、呈梭形涡旋式生长,符合典型的间充质干细胞形态(40×)。
[0029] 如图2所示,将间充质干细胞制备成单个细胞悬液,根据说明书,向加有1×106个细胞的流式细胞管,分别加入荧光基团标记的mAb:IgG2a-FITC、IgG1-PE、CD14-FITC、CD34-FITC、CD45-FITC、CD73-PE、CD90-FITC、CD105-PE、HLA-DR-FITC和同型对照抗体,至终体积为100 μL;避光,室温静置20 min,PBS漂洗后,流式细胞术检测。无血清培养的hfPMSC为CD73、CD90和CD105阳性细胞,而造血细胞标志分子CD14、CD34、CD45和HLA-DR呈阴性,具有典型的间充质干细胞的表面标志分子。
[0030] 如图3所示,分别按1×105个/孔接种间充质干细胞于6孔板,当细胞生长汇合至约80%,弃掉原培养基,分别加入脂肪细胞诱导液( 含10% FBS 1 nmol /L地塞米松0. 2 mmol /L吲哚美辛0. 5 mmol /L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤和10 mg /L胰岛素的高糖DMEM培养基) ,以及成骨细胞诱导液( 含10% FBS0. 1 nmol /L地塞米松10 mmol /L -甘油 磷 酸 钠 和0. 5 mmol /L 抗坏血酸的高糖DMEM) ,37 ℃ 5% CO2 饱和湿度的细胞培养箱中培养 每周换2次液,培养2 ~ 3周后,分别用油红O和茜红素染色,倒置显微镜观察。
[0031] 诱导后人胎盘胎儿侧来源细胞可分别形成着色为亮红色的脂滴(A)以及红色的结节沉积物(B),提示所分离细胞具有多向分化潜能,符合间充质干细胞的特性。
[0032] 如图4所示,保护液促进人胎盘来源间充质干细胞抑制肺纤维化。选取第2代正常生长的间充质干细胞,用胰蛋白酶消化后,以6000-8000个细胞/cm2接种于培养皿。待细胞生长至60-70%的融合度时,按照1: 100的稀释比例在细胞培养液中加入保护液,继续培养24h后,用胰蛋白酶消化并收集细胞,待用。
[0033] 图示为:A.HE染色分析博莱霉素处理小鼠21d后人胎盘来源间充质干细胞及保护液处理后间充质干细胞的治疗效果,以正常和博莱霉素处理21d的小鼠分别作为对照组(40×);B.纤维化的Ashscroft score分析(n=5)(*p<0.05)。结果显示,保护液可显著提高间充质干细胞改善肺纤维化的作用。
[0034] 图中:Control表示正常小鼠;Bleo表示博莱霉素处理;PMSCs表示人胎盘来源间充质干细胞; fPMSCs表示保护液处理后人胎盘来源MSCs。
[0035] 如图5所示,保护液提高PMSCs对小鼠肺纤维化模型胶原沉积的抑制作用。A.森染色分析博莱霉素处理小鼠21d后人胎盘来源人胎盘来源间充质干细胞,及保护液处理后间充质干细胞对其胶原沉积的影响,以正常和博莱霉素处理21d的小鼠分别作为对照组(400×);B.肺脏胶原含量的定量分析(n=5)(*p<0.05)。结果表明,保护液显著促进间充质干细胞对病理组织中胶原产生的抑制作用。
[0036] 注: Control:正常小鼠;Bleo:博莱霉素处理;PMSCs:人胎盘来源间充质干细胞;PMSCsLBP:保护液处理后人胎盘来源间充质干细胞。
[0037] 如图6所示,利用博莱霉素制备小鼠肺纤维化模型,收集造模后第7天的肺泡灌洗液(BALF)。将胰蛋白酶消化后的间充质干细胞,以2000个细胞/孔接种于96孔板,同时,按照1:100的比例加入保护液及BALF。利用CCK8检测培养72h后细胞的增殖情况,以未加保护液的细胞为对照组。结果显示,在肺纤维化模型小鼠肺泡灌洗液营造的病理微环境中,保护液显著提升间充质干细胞的增殖能力。
[0038] 图中,A.正常PMSCs;B.保护液预处理PMSCs。利用Dil Stain处理PMSCs,将正常MSCs和保护液预处理24h后的MSCs,尾静脉注射至博莱霉素制备第3天的肺纤维化小鼠模型,5d后取肺组织制备冰冻切片,DAPI染色封片后荧光显微镜观察间充质干细胞在肺组织中的存在情况(红色标记)(40×)。PMSCs为人胎盘来源间充质干细胞。 结果表明,保护液处理后的间充质干细胞,在病理模型动物体内,依然具有提高间充质干细胞的生存能力。
[0039] 如图7所示,选取第2代正常生长的间充质干细胞,用胰蛋白酶消化后,以1000个细胞/孔接种于96孔板,同时,按照1:100的比例加入保护液。利用CCK8检测24h、48h、72h、96h和120h细胞的增殖情况,以未加保护液的细胞为对照组。结果表明,保护液可以在体外更好地维持间充质干细胞的长期培养,保持较高的增殖能力。
[0040] 如图8所示,保护液增强人胎盘间充质干细胞在肺纤维化病理微环境中的生存力示意图,利用博莱霉素制备小鼠肺纤维化模型,收集造模后第7天的肺泡灌洗液(BALF)。将胰蛋白酶消化后的间充质干细胞,以2000个细胞/孔接种于96孔板,同时,按照1:100的比例加入保护液及BALF。利用CCK8检测培养72h后细胞的增殖情况,以未加保护液的细胞为对照组。结果显示,加入保护液可以显著提高人胎盘间充质干细胞在肺纤维化模型小鼠肺泡灌洗中的存活率。
[0041] 如图9所示,保护液显著抑制肺纤维化病理微环境中人胎盘间充质干细胞的凋亡示意图。将胰蛋白酶消化后的间充质干细胞接种于35mm培养皿中,待细胞生长至60-70%时,使用保护液和BALF处理细胞。图中显示:利用博莱霉素制备小鼠肺纤维化模型,收集造模后第7天的肺泡灌洗液(BALF)。将人胎盘间充质干细胞种于35mm培养皿,待细胞融合度达到60-70%时,按照1:100的比例加入保护液和/或BALF。利用Dead Cell Apoptosis Kit with Annexin V Alexa Fluor™ 488 & Propidium Iodide (PI)试剂盒检测培养24h后细胞的凋亡情况,以未加保护液的细胞为对照组。结果显示,肺纤维化模型小鼠肺泡灌洗可诱导人胎盘间充质干细胞发生凋亡,但保护液可以显著抑制细胞的凋亡。
[0042] 如图10所示,保护液提高肺纤维化小鼠模型中fPMSCs自噬的发生示意图。图中:A.正常PMSCs;B.保护液预处理PMSCs。利用mRFP-GFP-LC3腺病毒感染PMSCs,将正常PMSCs和经保护液预处理24h后PMSCs,尾静脉注射至博莱霉素制备第7天的肺纤维化小鼠模型,24h后取肺组织制备冰冻切片,DAPI染色封片后荧光显微镜观察PMSCs自噬发生的情况和程度(点状聚集)(400×)。结果显示,保护液可以显著上调PMSCs在肺纤维化小鼠模型中自噬的发生。
[0043] 如图11所示,保护液上调肺纤维化病理微环境中PMSCs自噬的发生示意图。经腹腔注射10 g /L戊巴比妥钠麻醉,经气管内注入50μL博莱霉素( 1 g /L) 制备肺纤维化模型,利用mRFP-GFP-LC3腺病毒感染间充质干细胞,于造模后第3天尾静脉注射正常和保护液预处理24h的人胎盘来源MSCs,分别制备细胞注射后24h的肺脏冰冻切片,荧光共聚焦显微境观察肺组织中间充质干细胞胞内出现点状聚集的情况。图中:A.保护液预处理PMSCs 24h,加入肺纤维化小鼠模型第7天肺泡灌洗液继续培养24h,Western印迹检测PMSCs自噬标志分子Beclin1和LC3I/II的表达水平;B.定量分析A中Beclin1和LC3-II的表达(*p<0.05)。结果表明,保护液可上调体外模拟肺纤维化微环境中PMSCs自噬,提示保护液通过调控自噬达到提高PMSCs应对肺纤维化病理微环境的作用。
[0044] 如图12所示,本发明保护液上调肺纤维化病理微环境中PMSCs的Nrf2/ARE信号通路示意图。
[0045] 图中:A. 保护液预处理PMSCs 24h,加入肺纤维化小鼠模型第7天肺泡灌洗液继续培养24h,Western印迹检测PMSCs中Nrf2和HO-1的表达水平;B.定量分析A中Nrf2和HO-1的表达(*p<0.05)。结果显示,保护液可以上调肺纤维化病理微环境中PMSCs Nrf2和HO-1的表达,提示Nrf2信号通路在保护液影响PMSCs生物功能中发挥重要的调控作用。
[0046] 本发明利用天然药物提取物枸杞多糖作为保护液主要组分,替代现有基因编辑或化学药物处理等方法,通过利用纯天然物质干预间充质干细胞,使其更好的适应体内复杂病理微环境,提高生存能力和治疗潜力。
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