低氧培养对间充质干细胞增殖能力的影响机制2025-12-02 08:58:13
在体外培养中，间充质干细胞通常在含体积分数21％氧气的培养箱中培养，实测该氧气体积分数显然高于间充质干细胞在体内微环境中的氧气体积分数。过量的氧气会增加氧化应激和相关信号通路的激活，最终导致细胞衰老。间充质干细胞的低氧预处理限制了氧化应激、DNA损伤、端粒缩短和染色体畸变的关键生理过程。测序分析低氧和常氧条件下培养间充质干细胞的RNA表达谱，发现二者参与细胞周期调控的遗传物质不同，在低氧环境下分化能力下降，但增殖能力明显提升；缺氧和复氧过程促进间充质干细胞中促生存基因和各种营养因子分泌，从而提高了细胞增殖能力。构建适合干细胞生长的微环境是维持干细胞功能特性最重要的一环，不同的微环境条件决定细胞的命运。通过调控细胞因子的表达或外源性添加特定细胞因子，可以增强人间充质干细胞的增殖、分化、迁移和归巢能力，延缓细胞衰老，从而提高间充质干细胞在再生医学和临床治疗中的应用效果。
基质细胞衍生因子1预处理通过增强细胞增殖、迁移和存活保护间充质干细胞，抑制过氧化氢诱导的细胞凋亡，同时能上调碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子以及蛋白激酶B和细胞外调节蛋白激酶的表达。将转化生长因子β添加到脂肪形成培养基中能促进人间充质干细胞从成脂分化转变成骨分化。选择的生长因子和培养基补充剂可以有效维持人间充质干细胞自我更新和分化潜能，补充细胞因子的培养基均提高了增殖速率并显著增加了在达到衰老之前的细胞倍增数，为人间充质干细胞在再生医学和临床治疗中的应用提供了重要支持。
出自《改善间充质干细胞体外培养效率的策略分析》作者杨羽茜，徐丹，刘忠山 。
