体外直流电场对骨髓间充质干细胞迁移和cxcr4表达的影响

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1、重庆医科大学硕士学位论文体外直流电场对骨髓间充质干细胞迁移和CXCR4表达的影响姓名：韩莹申请学位级别：硕士专业：病理学与病理生理学指导教师：王顺和201205重庆医科大学硕士研究生学位论文体外直流电场对骨髓间充质干细胞迁移和CXCR4表达的影响摘要成年动物体内如消化道、肌肉、骨髓、脂肪、脑等多种组织器官中均存在具有多向分化潜能和自我更新的干细胞。这些细胞在体内外适宜的条件下可向多种细胞系分化。骨髓间充质干细胞(bonemarrowstemcellsBMSCs)是成体干细胞的一种。因其取材方便、容易扩增等优点而被广泛用于再生医学的治疗当中。另外，在

2、胚胎发育过程中和损伤区域存在着直流电场。这些存在的电场不仅能够促进组织的发育还能趋化细胞迁移，在体外，给细胞施加电流，能够诱导多种细胞产生趋电效应，既细胞在电流的作用下可向正极／负极移动。虽然骨髓中存在较多的干细胞，但是能够发挥作用的却非常少，难以有效发挥修复和功能重建的作用。因此，如何定向诱导更多的BMSCs向损伤区域迁移提高损伤区域干细胞数量已成为提高临床治疗疗效的关键问题。基于此思想本文利用生理强度的电场体外刺激具有多向分化潜能的BMSCs，观察电场对其迁移能力和趋化因子受体CXCR4蛋白表达的影响，并进一步研究影响细胞迁移和CXCR4表达的

3、相关机制，从而为增加干细胞迁移到损伤区域提高损伤修复能力打下一定基础。目的：通过物理作用(电场)促进细胞迁移，增加CXCR4的表达，重庆医科大学硕士研究生学位论文进一步研究相关的机制。为增加损伤区域干细胞数量提高修复能力提供一定的理论依据。方法：1．全骨髓培养法获取小鼠骨髓中的BMscs。流式细胞仪检测CD34，CD44，CD90，CDl05的表达情况。2．划痕试验检测电场对BMSCs迁移能力的影响。3．利用生理强度的电场(250mV／咖)分别刺激BMscs0min，30min，2h，6h，12hWesternB10t法检测CXCR4蛋白的表达。4

4、．应用CXCR4的抑制剂AMD3100，检测BMscs的迁移。5．WesternBlot法检钡0AKT，P—AKT，ERKl／2，P—ERKl／2水习z。结果：1．通过细胞培养和扩增获取了较稳定的BMscs。流式细胞仪检测显示，BMSCs不表达造血干细胞的标记物CD34，但是表达间充质干细胞的标记物CD44，CD90，CDl05。2．划痕实验显示，随着电场刺激时间的延长，细胞迁移的数量逐渐增多。3．随着刺激时间的延长CXCR4蛋白的表达水平增高，其中2h，6h，12h时CXCR4蛋白表达明显高于对照组(无电场刺激组)，表明电场能够促进CXCR4蛋白

5、的表达。4．用CXCR4的抑制剂刺激细胞发现，AMD3100+6h电场组与单独应用AMD3100组比较细胞迁移明显增强，AMD3100组与3h，6h无电场刺激组比较细胞迁移降低。5．电场束0激BMSCsOmin，10min，20min，30min，P—AKT，P—ERKl／2表达表现为时间依赖性增强。4重庆医科大学硕士研究生学位论文结论：1．电场能够增强BMSCs的迁移能力。2．电场增加BMSCs中cXCR4蛋白的表达。3．电场能够部分逆转CxcR4抑制剂AMD3100对BMSCs迁移的抑制作用。4．电场增加AKT，ERKl／2的磷酸化水平。关键词

6、：骨髓间充质干细胞；电场；CXCR4；AKT；ERKl／25重庆医科大学硕士研究生学位论文THEEFFECTSoFDIRECTCURRENTELECTRICFIELDSoNMIGRATIoNANDCXCR4EXPRESSIoNoFBMSCsINVITROABSTRACTAdulta血maldigestiVetract，suchasmuscle，f-at，bonemarrow，brainandomertissuesaIldorgaJlshaVemultilineagedi脓entiationpotentialandselfrenewalofstemc

7、ells．ThesecellsinvitroaJldinvivoinsuitableconditionsmaybetoaVari啊ofcelldi能rentiation．Bonemarrowmesenchymalstemcells(BMSCs)isakindofadultstemcells．Becauseofitsconvenient，easyeXpaIlsiona11dhasbeenwidelyusedinregeneratiVemedicinetreatmem．Inaddition，duringemb够onicdeVelopmentproces

8、sandthedamageareaexistsinDCelectricfield．Thepresenceofanelect