肾脏病与透析肾移植杂志 ›› 2010, Vol. 19 ›› Issue (5): 435-439.
Differentiation, division and proliferation of cultured mesenchymal stem cells under acute kidney injury microenvironment
摘要:
目的:制作缺血再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)肾损伤小鼠模型,取双肾皮质制作肾组织匀浆,对培养的小鼠骨髓间充质干细胞(mouse mesenchymal stem cells,mMSCs)进行干预,观察体外模拟急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)的微环境下,培养的mMSCs分化及分裂增殖情况。方法:夹闭雄性C57BL/6小鼠双侧肾蒂30min再开放30min的方法制作I/R性AKI鼠模型,即刻取双侧肾脏皮质制作I/R肾脏匀浆上清。抽取C57BL/6小鼠的骨髓,经Percoll密度梯度离心联合贴壁培养法分离纯化出mMSCs,以流式细胞仪鉴定。取扩增3代的mMSCs分组培养:①对照组:含10%胎牛血清的低糖DMEM培养基;②干预组:含10%胎牛血清的低糖DMEM培养基+I/R肾脏匀浆上清。诱导1d、3d、5d、7d后倒置显微镜下观察细胞形态学变化;透射电镜观察细胞超微结构;流式细胞仪检测角蛋白18(cytokeratin-18,CK18);CCK-8法检测培养mMSCs的增生;TUNEL法检测mMSCs凋亡。结果:分离获得的P3-mMSCs高表达CD29和CD44,低表达CD34和CD45。与对照组长梭形细胞相比,干预组第3d可见部分细胞为椭圆形、短梭形,至第7d大部分细胞呈圆形、椭圆形、短胖梭形;透射电镜也观察到胞浆内开始出现较多的粗面内质网、溶酶体、线粒体。流式细胞仪检测发现,对照组mMSCs内仅有极微量CK18表达,而干预组CK18阳性表达率显著增加。经I/R肾脏匀浆上清干预后,不同时间点mMSCs的增殖效应均显著减弱,而TUNEL检测显示胞核染色阳性的细胞百分比有显著升高(P<0.01)。结论:体外模拟的AKI微环境可诱导mMSCs部分分化为肾小管上皮样细胞,但同时也会导致培养的mMSCs凋亡,增殖能力减弱,进而减少了可肾向分化的mMSCs数量,推测这可能是MSCs体内移植促肾修复能力有限的原因之一。