模拟微重力培养对MSCs多向分化潜能的影响2022-12-28 08:56:47
MSCs是一种典型的多能干细胞，具有自我更新和多向分化能力，在适宜的条件下，可以分化为多种类型细胞，但MSCs在体外增殖的传代次数是有限的，传代次数过多会导致MSCs进入衰老状态，最终影响MSCs的生物学特性，使其多向分化能力与治疗潜力减弱。最近研究证实，老化是限制MSCs作为标准化临床产品的功能和治疗特性的重要因素，这将对推进MSCs在临床上的应用造成巨大阻碍。早已有研究证明，模拟微重力条件可以维持MSCs的多向分化潜能，例如，将小鼠MSCs和hMSCs分别在正常重力与微重力条件下培养7d，结果发现微重力培养组的MSCs维持未分化状态，而正常重力培养组的MSCs则出现了分化；另一项实验将hMSCs在模拟微重力条件下培养3d也得到相同结论，推测这是由于微重力减慢了细胞周期、降低细胞代谢及线粒体活性，这使得MSCs进入了类似冬眠的状态，从而维持未分化状态并提高了存活率。在模拟微重力环境中培养15d的hMSCs干性标志物POU5F1和Nanog的表达高于在常规重力条件下生长的细胞，而在正常重力中的hMSCs多能水平逐渐下降。到第三代时，模拟微重力条件下培养的hMSCs中POU5F1和Nanog的相对表达量是正常重力条件下培养的hMSCs的2.3 倍和2.1倍。同时，在不同诱导培养基条件下，微重力还能影响MSCs的分化倾向。模拟微重力会抑制MSCs向力敏感细胞（如成骨细胞）分化，促进向力不敏感细胞（如内皮细胞、脂肪细胞）分化。这是因为微重力环境导致肌动蛋白细胞骨架变化，从而抑制了转录共激活因子与 PDZ 结合基序的核聚集，而这一步骤对于MSCs的成骨分化是必不可少的。
出自《模拟微重力处理间充质干细胞应用于干细胞治疗的研究进展》作者张俊飞，张舒，石菲.
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