本發(fā)明涉及細(xì)胞移植
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體涉及hdac6抑制劑在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
:骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bonemarrowmesenchymalstemcell,bmscs)易于分離培養(yǎng)且免疫排斥弱,被廣泛應(yīng)用于干細(xì)胞移植治療等組織工程學(xué)研究,然而移植的外源性bmscs在體內(nèi)損傷部位存活率低、生物分布十分有限,極大地阻礙了其臨床應(yīng)用,因此提高干細(xì)胞移植效率是目前迫切需要解決的問題之一。組蛋白去乙?;福╤istonedeacetylases,hdac)通過去乙?;揎棧谌旧|(zhì)重構(gòu),基因轉(zhuǎn)錄及蛋白質(zhì)功能調(diào)控中起重要作用。最近研究表明,組蛋白去乙酰化酶6(histonedeacetylases6,hdac6)參與腦損傷的發(fā)生發(fā)展,而hdac6抑制劑不僅參與腦損傷后抗炎抗凋亡、促進(jìn)神經(jīng)再生等保護(hù)機(jī)制,還可誘發(fā)干細(xì)胞激活并向受損區(qū)域遷移,促進(jìn)腦缺血區(qū)域神經(jīng)和血管新生。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的之一在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供hdac6抑制劑在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植中的應(yīng)用。本發(fā)明的目的之二在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療的藥物。為了實現(xiàn)上述目的之一,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:提供hdac6抑制劑在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植中的應(yīng)用,hdac6抑制劑在培養(yǎng)基中的濃度為0.25μm~0.5μm時,能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖作用,提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療效率。其中,hdac6抑制劑在培養(yǎng)基中的濃度為0.3μm時,能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖作用,提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療效率。其中,hdac6抑制劑在培養(yǎng)基中的濃度為0.4μm時,能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖作用,提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療效率。為了實現(xiàn)上述目的之二,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:提供一種用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療的藥物,將上述所述的hdac6抑制劑在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植中的應(yīng)用用于制備骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療的藥物,所述藥物含有hdac6抑制劑,所述藥物中hdac6抑制劑的濃度為0.25μm~0.5μm。其中,所述藥物中hdac6抑制劑的濃度為0.3μm。其中,所述藥物中hdac6抑制劑的濃度為0.4μm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較,有益效果在于:(1)本發(fā)明提供的hdac6抑制劑在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植中的應(yīng)用,hdac6抑制劑在培養(yǎng)基中的濃度為0.25μm~0.5μm時,能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖作用,提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療效率,能夠為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植療法提供新思路。(2)本發(fā)明提供的一種用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療的藥物,能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖作用,提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療效率。附圖說明圖1為同時期的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察圖。其中,放大倍數(shù)為40倍。其中,圖中a原代培養(yǎng)第4天,b原代培養(yǎng)第6天,c第3代細(xì)胞,d第4代細(xì)胞。圖2是hdac6抑制劑作用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的24h后的細(xì)胞存活率圖。圖3是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的二維和三維形貌圖。其中,a、d:control組;b、e:0.25μmtubacin組;c、f:0.5μmtubacin組。圖4是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的高度直徑圖。其中,a、d:control組;b、e:0.25μmtubacin組;c、f:0.5μmtubacin組。圖5是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)及膜表面粒徑分布圖。其中,a、d、g:control組;b、e、h:0.25μmtubacin組;c、f、i:0.5μmtubacin組。圖6是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的膜表面粗糙度顯示圖。其中,a表示與對照組相比,p<0.05。圖7是楊氏模量統(tǒng)計分布圖。其中,acontrol組;b0.25μmtubacin預(yù)處理組;c0.5μmtubacin預(yù)處理組。具體實施方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。實施例1。本實施例的hdac6抑制劑在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植中的應(yīng)用,hdac6抑制劑在培養(yǎng)基中的濃度為0.25μm~0.5μm時,能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖作用,提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療效率。其中,hdac6抑制劑在培養(yǎng)基中的濃度可為0.3μm,hdac6抑制劑在培養(yǎng)基中的濃度也可為0.4μm。實施例2。本實施例的一種用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療的藥物,將實施例1的hdac6抑制劑在骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植中的應(yīng)用用于制備骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療的藥物,該藥物含有hdac6抑制劑,該藥物中hdac6抑制劑的濃度為0.25μm~0.5μm。其中,該藥物中hdac6抑制劑的濃度可為0.3μm,該藥物中hdac6抑制劑的濃度也可為0.4μm。本實施例的一種用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療的藥物,能促進(jìn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞增殖作用,提高骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療效率。實驗:1材料與方法1.1實驗動物幼年雄性清潔級sd大鼠2只,體重約80-100g,用于bmscs原代培養(yǎng)(由南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供)。p4代細(xì)胞用于實驗。1.2主要試劑及儀器原子力顯微鏡(nanoscope-v,veecoinstruments,美國),倒置熒光顯微鏡(olympus,日本),細(xì)胞培養(yǎng)箱(thermoscientific,美國),dmem/f12液體培養(yǎng)基,胎牛血清,胰蛋白酶(gibco,美國),tubacin(sigma,美國),戊二醛(南京森貝伽生物科技有限公司)。1.3bmscs的分離及培養(yǎng)大鼠頸椎脫臼處死,浸泡于75%酒精消毒20min。無菌操作原則下迅速剝離雙側(cè)脛骨及股骨,清除殘余肌肉和結(jié)締組織,保持骨膜及干骺端完整。無菌pbs沖洗3遍后剪去雙側(cè)干骺端,用5ml一次性注射器抽取dmem培養(yǎng)基反復(fù)沖洗骨髓腔,盡量將骨髓組織全部沖出。隨后將骨髓組織沖洗液移入15ml離心管,1000r/min離心10min,棄上清。加入含10%胎牛血清的dmem/f12培養(yǎng)液5ml,輕輕吹打混勻后接種于細(xì)胞培養(yǎng)瓶內(nèi),置于37℃、5%co2培養(yǎng)箱培養(yǎng)。48h后首次全量換液,保留貼壁細(xì)胞,之后隔天換液,當(dāng)貼壁細(xì)胞達(dá)到80%至90%融合時,用0.25%胰酶消化,1000r/min離心5min后按1:2比例進(jìn)行傳代培養(yǎng)。1.4mtt法檢測tubacin對bmscs活力的影響取指數(shù)生長期的bmscs,0.25%胰酶消化離心收集細(xì)胞,用含10%胎牛血清的dmem/f12培養(yǎng)基稀釋成2×104/ml的細(xì)胞懸液,96孔培養(yǎng)板內(nèi)每孔加入100μl細(xì)胞懸液,計數(shù)每孔約含細(xì)胞2000個,設(shè)置調(diào)零組,對照組,不同濃度藥物處理組,每組各設(shè)5個復(fù)孔。待細(xì)胞貼壁后吸出培養(yǎng)基,各組添加含不同濃度tubacin的培養(yǎng)基200μl,陰性對照組添加相同體積的無血清培養(yǎng)基,置于培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)24h后,每孔加入20μl濃度5g/l的mtt溶液繼續(xù)培養(yǎng)4h,吸去上清,每孔加200μldmso,結(jié)晶溶解后在波長490nm的酶標(biāo)免疫檢測儀上測定各孔光吸收值。按照公式計算細(xì)胞存活率:細(xì)胞存活率(%)=[(as-ab)/(ac-ab)]×100%,as:實驗孔吸光度值;ac:對照孔吸光度值;ab:空白孔吸光度值。1.5afm樣品制備與成像收集生長良好的p4代bmscs,調(diào)整密度至2×105/ml接種于35mm的細(xì)胞培養(yǎng)皿,待細(xì)胞貼壁后各組分別加入含不同濃度tubacin的培養(yǎng)基,24h后棄去培養(yǎng)基,pbs洗兩次后用1%戊二醛固定細(xì)胞10min,隨后pbs洗三次,最后三蒸水洗滌兩次,室溫自然晾干。原子力顯微鏡在空氣中采用接觸模式對樣品進(jìn)行觀察,scanasyst成像,scanasyst-air型探針,設(shè)置256個采樣點,掃描速率為0.7hz。afm圖像全部經(jīng)過自帶軟件(nanoscopeanalysis)平滑處理,以消除掃描方向上的低頻背景噪音。afm力譜用于分析力曲線計算楊氏模量,所有力曲線都在同一加載速率測得。1.6統(tǒng)計學(xué)處理采用spss19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計量資料用表示,組間比較采用單因素方程分析,以p<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2實驗結(jié)果2.1bmscs的原代培養(yǎng)及形態(tài)學(xué)觀察骨髓細(xì)胞接種于培養(yǎng)瓶后,細(xì)胞呈圓形,大小不一,胞體透亮懸浮于培養(yǎng)液中,首次換液后觀察到部分細(xì)胞開始貼壁,呈圓形、梭形或多角形,以后貼壁細(xì)胞逐漸增多,6d左右細(xì)胞融合80%-90%,見圖1b。消化傳代12h后大部分細(xì)胞貼壁,鏡下觀察bmscs多呈長梭形或星形,胞漿豐富,核大而清晰,折光性好。細(xì)胞生長旺盛,每5天可傳代1次,經(jīng)過一二次傳代后,細(xì)胞呈放射狀或漩渦狀同向排列,形態(tài)趨于一致,見圖1c、d。2.2mtt實驗結(jié)果與對照組相比,tubacin處理24h后細(xì)胞存活率顯著提高,以0.5μm實驗組作用最為明顯,存活率高達(dá)180%,當(dāng)tubacin濃度提高到1μm以上時,細(xì)胞存活率下降,結(jié)果具有統(tǒng)計學(xué)意義(p<0.05),見圖2。mtt結(jié)果表明,低濃度tubacin具有促bmsc增殖作用,因此,本實驗選擇0.25μm和0.5μm的tubacin作下一步細(xì)胞預(yù)處理。2.3bmsc的afm觀察原子力顯微鏡不僅有納米級的高分辨率,而且能在高分辨率基礎(chǔ)上觀察樣品的三維結(jié)構(gòu)。應(yīng)用afm獲得低濃度tubacin預(yù)處理細(xì)胞的二維和三維圖像,見圖3。根據(jù)隆起的邊緣可清楚辨別細(xì)胞位置和胞漿界限,bmsc以梭形為主,胞核大而清晰,絲狀偽足形成毗鄰細(xì)胞之間的網(wǎng)狀連接。圖4顯示control組細(xì)胞長徑為43.7μm,高度在20-100nm之間,0.25μmtubacin處理組細(xì)胞長徑為70.4μm,高度在50-200nm之間,0.5μmtubacin處理組細(xì)胞長徑為81.4μm,高度在80-200nm之間。結(jié)果顯示,隨著tubacin濃度的增加,細(xì)胞變得更狹長,擁有更長而豐富的偽足。圖5a-f為bmsc膜表面5μm×5μm的超微結(jié)構(gòu)圖,可明顯看到control組細(xì)胞膜表面粗糙不平整,有明顯孔洞和凹陷,表面顆粒分布不均,堆積松散,高度多集中在50-200nm,見圖5g。隨著tubacin濃度的增加,細(xì)胞表面更為光滑,顆粒分布均勻,大小在10-600nm,見圖5h、i,表面顆粒連接緊密,或成團(tuán)聚集,圖5b,或呈條索狀排列,圖5c。各實驗組分別隨機(jī)選取10個1μm×1μm的膜表面超微結(jié)構(gòu)區(qū)域,用nanoscopeanalysis軟件進(jìn)行測量,得到各組細(xì)胞膜表面粗糙度,結(jié)果顯示tubacin處理組的細(xì)胞膜表面均方根粗糙度(rq)及平均粗糙度(ra)較control組明顯降低,見表1、圖6。afm可測量力-距離曲線用于分析各實驗組細(xì)胞膜的機(jī)械性能,本實驗測量的區(qū)域為1μm×1μm,每個區(qū)域測量256條力曲線,每個細(xì)胞測量5個不同區(qū)域,各組分別測量10個細(xì)胞并進(jìn)行統(tǒng)計。楊氏模量反映細(xì)胞膜表面的剛性,楊氏模量越大,細(xì)胞越不易發(fā)生形變。圖6為各組細(xì)胞楊氏模量對比,隨著tubacin濃度的增加,楊氏模量逐漸增大,說明與control組相比,tubacin處理后細(xì)胞骨架排列更為緊密,抗形變能力增強(qiáng),可承受更多的機(jī)械應(yīng)力。表1各組bmsc膜表面均方根粗糙度(rq)及平均粗糙度(ra)統(tǒng)計組別rq(nm)ra(nm)control16.28±4.1013.12±3.310.25μm14.80±3.8310.89±2.800.5μm8.34±2.20a6.94±1.89aa表示與對照組相比,p<0.05。3討論近年來,大量研究證實hdac在細(xì)胞增殖分化中發(fā)揮重要作用,hdac6是hdacs家族中最獨(dú)特的成員,擁有2個鋅指結(jié)構(gòu)域,可特異性催化非組蛋白底物,參與調(diào)節(jié)眾多生理病理進(jìn)程。在胞內(nèi),hdac6通過與α-tubulin、cortactin、hsp90等底物蛋白相互作用,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動。細(xì)胞的形貌結(jié)構(gòu)與其生理狀態(tài)和功能密切相關(guān),細(xì)胞膜上分布的糖類、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等各類生物大分子,不僅保持著細(xì)胞膜的完整性,還負(fù)責(zé)傳遞細(xì)胞信號,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化及細(xì)胞間相互作用,膜結(jié)構(gòu)的改變被認(rèn)為與細(xì)胞遷移、黏附密切相關(guān)。本研究中,經(jīng)tubacin處理的bmsc呈長梭形延伸鋪展,擁有更豐富的偽足,這既有利于細(xì)胞間的信息傳遞,又能增加細(xì)胞與基底接觸面積,從而增強(qiáng)細(xì)胞的運(yùn)動能力。膜表面粗糙度也是細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的重要參數(shù),它被證實與細(xì)胞骨架的完整性有關(guān)。本研究中,tubacin處理后的細(xì)胞膜表面顆粒高度增加,粗糙度下降,這可能是細(xì)胞膜表面蛋白質(zhì)等大分子增加和細(xì)胞內(nèi)部骨架重新排列共同作用的結(jié)果。細(xì)胞遷移是一個高度復(fù)雜的過程,首先細(xì)胞運(yùn)動前端向遷移方向伸出偽足,與基質(zhì)黏附并向前移動,同時細(xì)胞后緣回縮,與基質(zhì)分離,這幾個步驟循環(huán)重復(fù),同時細(xì)胞內(nèi)部不斷進(jìn)行骨架重排,結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生變化。細(xì)胞硬度可直接反應(yīng)細(xì)胞骨架的構(gòu)成,硬度高的細(xì)胞內(nèi)部骨架排列更為緊密,在遷移過程中可承受更大外力并保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性。此外,增加硬度還能為細(xì)胞運(yùn)動時的伸展、回縮提供更強(qiáng)大驅(qū)動力,幫助維持運(yùn)動方向,增強(qiáng)細(xì)胞遷移能力。afm力學(xué)檢測結(jié)果表明tubacin處理組細(xì)胞楊氏模量更大,硬度增加,機(jī)械性能增強(qiáng),有助于提升細(xì)胞遷移效率。本實驗結(jié)果提示,低濃度tubacin可促進(jìn)bmsc增殖,引起細(xì)胞形貌及膜表面超微結(jié)構(gòu)改變,增強(qiáng)細(xì)胞機(jī)械性能,有助于提高細(xì)胞移植治療效率。本課題組將進(jìn)一步檢測低濃度tubacin對bmsc遷移、粘附能力的影響及其潛在作用機(jī)制,為干細(xì)胞移植療法提供新思路。最后應(yīng)當(dāng)說明的是,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)地說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。當(dāng)前第1頁12