HPF调节BMSCs向HLCs的分化并促进小鼠急性肝损伤的恢复

HPF Modulates the Differentiation of BMSCs into HLCs and Promotes the Recovery of Acute Liver Injury in Mice.

作者信息Bin Yang, Qiu-Lin Luo, Nan Wang, Yan-Ting Hu, Wen-Xin Zheng, Hong Li, Maimaitituxun Maierziya, Jian Gu, Qin Wang
PMID36982757
发布时间2023-03-16
DOI10.3390/ijms24065686

实验完整度

高

包含体外细胞分化实验(形态、标志物、糖原脂质)、体内动物模型(CCl4诱导ALI)及功能验证(肝功能、病理、氧化应激)。

主要模型

小鼠BMSCs CCl4诱导的ALI小鼠模型

重点核对

BMSCs分离来源:雄性SD大鼠(2-3周龄) HPF体外诱导浓度:1 μmol/L HGF诱导浓度:20 ng/mL 体内HPF剂量:80 mg/kg体重,腹腔注射 BMSCs移植数量:5 × 10^5,尾静脉注射

摘要

骨髓来源间充质干细胞(BMSCs)可分化为肝细胞样细胞(HLCs)以缓解急性肝损伤(ALI)。Herpetfluorenone(HPF)作为藏药波棱瓜子干燥成熟种子中的活性成分,已被证明能有效缓解ALI。因此,本研究旨在确定HPF是否能促进BMSCs向HLCs分化并促进ALI恢复。分离小鼠BMSCs,用HPF和肝细胞生长因子(HGF)诱导BMSCs向HLCs分化。在HPF和HGF诱导下,BMSCs中肝细胞特异性标志物的表达以及糖原和脂质的积累增加,表明BMSCs成功分化为HLCs。然后,用四氯化碳建立ALI小鼠模型,随后静脉注射BMSCs。然后,仅腹腔注射HPF,以验证HPF在体内的作用。采用活体成像检测HPF–BMSCs的归巢能力,检测到HPF–BMSCs显著增加ALI小鼠肝脏血清AST、ALT和ALP水平,并减轻肝细胞坏死、氧化应激和肝脏病理。总之,HPF可促进BMSCs向HLCs分化,并促进小鼠ALI的恢复。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
HPF是否能促进BMSCs向HLCs分化,并促进小鼠急性肝损伤的恢复?
核心机制
HPF联合HGF诱导BMSCs分化为HLCs,并通过促进BMSCs向损伤肝脏的归巢,减轻肝细胞坏死和氧化应激,从而恢复肝功能。
主要证据
体外实验中,HPF联合HGF诱导的BMSCs表达肝细胞标志物(AFP、ALB、CK18、HNF4A、CYP3A4)并积累糖原和脂质;体内实验中,HPF–BMSCs组显著降低血清AST、ALT、ALP水平,改善肝脏病理并调节氧化应激指标(MDA、SOD、GSH)。
研究意义
该研究提供了HPF联合移植BMSCs治疗ALI的概念验证,提示该组合可作为ALI的新治疗策略。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

分离和鉴定BMSCs

获取并确认骨髓来源的间充质干细胞。

从SD大鼠骨髓中分离BMSCs,通过形态学观察、CCK-8增殖实验和流式细胞术检测表面标志物(CD29、CD90、CD34、CD45)进行鉴定。

2

HPF浓度筛选

确定HPF对BMSCs增殖的最佳作用浓度。

用不同浓度(0.01、0.1、1、10、100 μmol/L)的HPF处理BMSCs,通过CCK-8法检测细胞增殖。

3

体外诱导BMSCs向HLCs分化

验证HPF联合HGF是否能促进BMSCs向肝细胞样细胞分化。

将BMSCs分为对照组、HPF组、HGF组和HPF–HGF组,分别用相应处理培养7、14、21天,通过形态观察、免疫荧光、RT-qPCR、Western blot、油红O染色和PAS染色评估分化效果。

4

体内验证HPF联合BMSCs对ALI的治疗作用

评估HPF联合BMSCs对CCl4诱导的小鼠急性肝损伤的治疗效果。

建立CCl4诱导的ALI小鼠模型,分为对照组、模型组、HPF组、BMSC组和HPF–BMSC组,通过活体成像检测BMSCs归巢,并检测肝功能指标、肝脏病理、氧化应激指标等。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
HerpetfluorenoneChengdu ConBon Biotech Co., Ltd.--
DMEM培养基----
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素----
成纤维细胞生长因子4----
肝细胞生长因子PeproTech--
RIPA裂解液BiosharpBL504A
PVDF膜MilliporeIPVH00010
牛血清白蛋白Biofroxx4240GR025
DAPI----
ALT检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
AST检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
ALP检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
SOD检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
GSH检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
MDA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
ALB检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
TBA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute--
PAS染色试剂盒Beijing Solarbio Science Tenchnology Co., Ltd.--
油红O染色液Beijing Solarbio Science Tenchnology Co., Ltd.--
AFP抗体Abcamab213328
CK18抗体Abcamab133263
HNF4A抗体Abcamab199431
ALB抗体Proteintech16475-1-AP
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
CYP3A4抗体Bioss1742R
Qiagen提取试剂盒Qiagen--
Clontech反转录试剂盒Clontech--
SYBR Green荧光染料----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
BMSCs分离与培养
SD大鼠周龄(2-3周)、骨髓分离方法、培养基成分(DMEM低糖、15%FBS、1%青霉素/链霉素)、传代代数(第三代)
阅读提示:4.2节
HPF浓度筛选
HPF浓度梯度(0.01-100 μmol/L)、处理时间(24-72h)、最佳浓度(1 μmol/L)
阅读提示:4.5节
体外诱导分化
HPF浓度(1 μmol/L)、HGF浓度(20 ng/mL)、培养时间(7、14、21天)、培养基(DMEM高糖、10%FBS)
阅读提示:4.6节
体内动物模型
小鼠品系(C57BL/6)、周龄(6-8周)、CCl4剂量(50%,2 mL/kg腹腔注射)、BMSCs数量(5×10^5尾静脉)、HPF剂量(80 mg/kg腹腔)
阅读提示:4.12节
肝功能检测
血清AST、ALT、ALP、ALB、TBA检测时间点(1天和3天)
阅读提示:4.14节