Nrf2/HO-1信号通路在人诱导性多能干细胞氧化应激中的作用

论文摘要

氧化应激是诱导性多能干细胞（induced pluripotent stem cell, iPSC）在培养和应用中遇到的一个关键问题,探讨其作用机制具有重要的理论和实践意义。目前有关iPSC氧化应激的研究相对较少,Nrf2/HO-1信号通路在其中的作用尚不明了。因此,本研究以不同浓度的H2O2（100、200、300、400μmol/L）处理人iPSC（hiPSC）,分别在4 h和24 h于倒置显微镜下观察hiPSC及其饲养层细胞SNL氧化损伤的程度,通过碱性磷酸酶（alkaline phosphatase, AP）试剂盒和超氧化物阴离子荧光探针,分别检测hiPSC多能性和细胞活性氧（reactive oxygen species, ROS）水平,并通过qRT-PCR检测H2O2处理4 h后早期应激状态下Nrf2和HO-1 mRNA的表达水平,免疫细胞化学和Western印迹检测p-Nrf2和HO-1蛋白质的表达量。结果表明:hiPSC和SNL细胞的ROS水平呈H2O2剂量依赖性升高。除了100μmol/L H2O2组hiPSC的细胞形态和多能性保持较好外,其余浓度H2O2均导致hiPSC出现不同程度损伤和死亡。但与SNL细胞相比,hiPSC中ROS水平相对较低,细胞状态也相对较好。SNL细胞中Nrf2和HO-1 mRNA表达的变化幅度与H2O2浓度呈线性相关,而hiPSC中Nrf2和HO-1表达的变化幅度与H2O2浓度之间并未呈现线性相关,其中Nrf2在100μmol/L H2O2组表达量最高,而HO-1在200μmol/L H2O2组表达量最高,意味着hiPSC氧化应激调控机制的复杂性。综上结果表明,hiPSC具有较好的抗氧化能力,其相关机制与Nrf2/HO-1信号通路有关,同时也可能涉及到其它相关通路的交互作用。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 材料
•   1.2 hiPSC培养和H2O2处理
•   1.3 碱性磷酸酶活性检测
•   1.4 ROS水平检测
•   1.5 qRT-PCR检测Nrf2和HO-1 mRNA表达量
•   1.6 免疫细胞化学检测p-Nrf2和HO-1蛋白质的表达
•   1.7 Western印迹检测p-Nrf2和HO-1蛋白质表达水平
•   1.8 统计学处理
• 2 结果
•   2.1 H2O2处理导致hiPSC和SNL细胞损伤和死亡
•   2.2 H2O2处理导致hiPSC多能性降低
•   2.3 H2O2处理增加了hiPSC和SNL细胞的ROS水平
•   2.4 H2O2 处理增强了hiPSC和SNL细胞中Nrf2/HO-1 mRNA的表达
•   2.5 H2O2处理后hiPSC中p-Nrf2/HO-1蛋白质的表达增加
•   2.6 H2O2处理后hiPSC中p-Nrf2/HO-1的蛋白质表达水平升高
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李孟心,张枫惠,韩高链,郑腾飞,郭丽荣,秦健,张世强,杜荣

关键词: 人诱导性多能干细胞,过氧化氢,氧化应激,信号通路

来源: 中国生物化学与分子生物学报 2019年07期

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 生物学,基础医学

单位: 山西农业大学动物科技学院,山西农业大学实验教学中心,山西农业大学生命科学学院

基金: 国家自然科学基金项目(No.31872438),国家留学基金(No.201708140150),山西省回国留学人员科研资助项目(No.2016-067),山西省留学回国人员科技活动择优资助项目,山西省平台基地和人才专项优秀人才科技创新项目(No.201605D211028),山西农业大学中青年拔尖创新人才支持计划(No.BJRC201204)~~

分类号: R329.2

DOI: 10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.07.14

页码: 794-802

总页数: 9

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