NAC通过调控活性氧影响脂肪间充质干细胞增殖和分化

文献类型： 中文期刊

第一作者： 刘裴裴

作者： 刘裴裴;丁世杰;宋文娟;唐长波;李惠侠;唐红

作者机构：

关键词： NAC;ADSCs;活性氧;增殖;分化;培养脂肪

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2023 年 56 卷 021 期

页码： 4330-4343

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： [目的]细胞在体外培养过程中易受氧化应激,细胞内活性氧水平升高,影响细胞功能.通过探究N-乙酰-L半胱氨酸(N-Acetyl-L-cysteine,NAC)对猪脂肪间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)活性氧的调控作用,进一步明确对其增殖和分化的影响,为培养脂肪种子细胞体外大量扩增和提高分化效率提供理论基础和参考依据.[方法]为建立ADSCs体外培养氧化应激模型,在ADSCs增殖过程中加入不同浓度的H2O2(0、25、50、100 μmol·L-1),通过细胞计数结果、细胞形态、细胞活力、高通量高内涵活细胞共聚焦成像系统检测细胞内活性氧水平,确定 H2O2 的添加浓度.为了筛选NAC促进ADSCs增殖的最佳添加浓度,在ADSCs增殖过程中加入不同浓度的NAC(0、1、2、3 mmol·L-1),通过细胞计数结果和细胞形态,确定 NAC 的适宜添加浓度.通过 EdU 染色和细胞计数分析不同处理条件下(Control、1 mmol·L-1 NAC、50 μmol·L-1 H2O2、1 mmol·L-1 NAC + 50 μmol·L-1 H2O2)的细胞增殖情况,为进一步探究NAC对氧化应激的ADSCs增殖的影响.为探究不同处理条件下ADSCs内活性氧的水平,对不同处理条件下增殖 3 d后的ADSCs进行CellRox染色,通过高通量高内涵活细胞共聚焦成像系统检测细胞内活性氧水平,明确 ADSCs 增殖与细胞内活性氧水平的关系.为探究ADSCs内活性氧水平对其分化的影响,ADSCs在不同处理条件下分化 10 d,对其进行油红O染色,Image J分析染色面积评估ADSCs的分化脂质积累量并通过RT-qPCR检测ADSCs分化相关基因的相对表达量.[结果]ADSCs在增殖过程中,与对照组相比较,添加 50 μmol·L-1 H2O2 组的ADSCs呈梭形,细胞内活性氧含量显著升高(P<0.05),氧化应激模型成功建立.与对照组相比,ADSCs在增殖过程中添加 50 μmol·L-1 H2O2,ADSCs增殖数目显著降低(P<0.05),但是在ADSCs分化过程中添加 50 μmol·L-1 H2O2,ADSCs的脂质积累量显著升高(P<0.05).ADSCs在增殖过程中,与对照组相比较,添加 1 mmol·L-1 NAC组的ADSCs呈梭形,细胞内活性氧含量显著降低(P<0.05),ADSCs增殖数目显著升高(P<0.05),但是 1 mmol·L-1 NAC的添加对ADSCs的脂质积累没有显著影响(P>0.05).[结论]氧化应激的产生提高ADSCs中活性氧水平,不利于ADSCs体外大量扩增,诱导细胞分化,加速细胞衰老.在ADSCs体外扩增体系中添加1 mmol·L-1 NAC可以降低因长期培养、外源刺激等因素带来的氧化应激损伤,对氧化应激的ADSCs具有保护作用,能有效促进细胞的增殖,并且不会影响细胞的分化能力.

分类号： Q813.11

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