DOI: 10.12307/2024.704
过表达促红细胞生成素脐带间充质干细胞抑制缺血缺氧SH-SY5Y细胞凋亡及机制
李瑞博1
孔宁1
孙蕾2
马保东2
靳冉冉2
张文进3
岳寒4
张辉3
1.新乡医学院,河南省新乡市 453003;郑州大学附属郑州中心医院,神经外科,河南省郑州市 4500072.郑州大学附属郑州中心医院,干细胞再生医学转化中心,河南省郑州市 4500073.郑州大学附属郑州中心医院,神经外科,河南省郑州市 4500074.河南省人民医院干细胞再生医学中心,河南省郑州市 463599
摘要：背景:前期研究成功构建过表达促红细胞生成素的脐带间充质干细胞(erythropoietin-overexpressed umbilical cord mesenchymal stem cells,EPO-MSCs),发现其可以显著减少缺血缺氧人神经母细胞瘤细胞株(SH-SY5Y)细胞的凋亡.
目的:探究EPO-MSCs对缺血缺氧SH-SY5Y细胞可能的神经保护机制及其相关表观遗传学机制.
方法:用氧-葡萄糖剥夺法缺血缺氧诱导SH-SY5Y细胞损伤,分别与慢病毒转染空载质粒的脐带间充质干细胞(NC-MSCs)、EPO-MSCs共培养后进行转录组测序,根据组间差异基因进行相关分析.同时应用多因子法检测缺血缺氧性脑病患者和对照组脑脊液上清及共培养细胞上清炎性因子表达水平.蛋白组学检测NC-MSCs、EPO-MSCs差异表达蛋白.应用染色体靶向切割和标签化(CUT&Tag)测序技术检测基因组H3K4me2修饰情况,并与转录组测序联合分析.慢病毒载体感染构建稳定敲低REST的SH-SY5Y细胞,应用qRT-PCR、Western blot检测REST的表达水平,然后再缺血缺氧处理并与EPO-MSCs共培养,流式细胞仪检测细胞凋亡情况、Western blot检测H3K36me3组蛋白的表达差异,然后进行转录组测序分析差异表达基因.
结果与结论:①与对照组比较,缺血缺氧性脑病患者脑脊液上清中单核细胞趋化蛋白1、白细胞介素6、白细胞介素18、白细胞介素1β、干扰素α2、白细胞介素23水平显著增加(P<0.01);②缺血缺氧SH-SY5Y细胞与EPO-MSCs共培养后单核细胞趋化蛋白1、白细胞介素6表达水平明显降低;③蛋白质网络相互作用分析发现单核细胞趋化蛋白1、白细胞介素6相关调控蛋白CXCL1、BGN等显著下调;④转录组测序分析发现EPO-MSCs组SH-SY5Y细胞中促炎基因较NC-MSCs组显著下调,组蛋白修饰的功能富集以及转录因子REST、TET3的表达显著上调;⑤转录组测序与CUT&Tag联合分析发现表观遗传水平变化以及转录因子REST和TET3启动子区域显著激活;⑥成功构建稳定敲低REST的SH-SY5Y细胞,REST mRNA 转录水平和蛋白表达均降低;⑦缺血缺氧处理敲低REST的SH-SY5Y细胞与EPO-MSCs共培养后细胞凋亡显著增加、H3K36me3表达显著降低,转录组测序显示炎性相关基因Aldh1l2、Cth等以及凋亡抑制基因Mapk8ip1、Sod2在mRNA 转录水平表达降低(P<0.01);⑧结果表明:EPO-MSCs通过分泌组的改变影响H3K4me2的峰度从而激活REST、TET3的表达,上调H3K36me3的修饰水平,进而调控炎性相关基因Aldh1l2、Cth等以及凋亡抑制基因Mapk8ip1、Sod2的表达,促进神经元的存活.
关键词：脐带间充质干细胞组蛋白修饰缺血缺氧性脑病基因修饰染色体靶向切割和标签化神经元限制性沉默因子单核细胞趋化蛋白1白细胞介素6
分类号：R459.9(治疗学)R394.2(医学遗传学)R542.2(心脏、血管（循环系）疾病)
论文发表日期：2024-11-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 4937-4944 )
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