黄芪多糖对血清未灭活下间充质干细胞增殖的影响

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研究目的:  在体和体外的研究发现黄芪多糖(Astragalus polysaccharide,APS)能促进干细胞的动员,具有健康促进作用。前人在功能内稳态(function-specific homeostasis,FSH)指导下发现了C3H10T1/2小鼠间充质干细胞(Mesenchymal Stem Cell,MSC)的增殖内稳态(proliferation-specific homeostasis,P1SH)。维持P1SH的葡萄糖称为正糖(normal glucose,NG),浓度为22.5 mmol/L。5 mmol/L的葡萄糖打破P1SH,引起增殖功能失调,称为低糖(low glucose,LG)。本文研究APS影响未灭活胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)和葡萄糖培养的MSC的增殖的剂量关系,并应用FSH概念予以解释。  研究方法:  八个浓度的APS分别为APS1(0.05 mg/mL)、APS2(0.1 mg/mL)、APS3(0.2mg/mL)、APS4(0.3 mg/mL)、APS5(0.5 mg/mL)、APS6(1 mg/mL)、APS7(2 mg/mL)和APS8(4 mg/mL)。两个浓度的葡萄糖分别为NG(22.5 mmol/L)和LG(5 mmol/L)。两种FBS分别为灭活FBS和未灭活FBS。用APS处理10% FBS和葡萄糖培养的C3H10T1/2小鼠MSC,用噻唑蓝(3-(4,5)-dimethylthiahiazo(-z-y1)-3,5-di-phenytetrazoliumromide,MTT)法检测细胞的增殖活性,观察MSC对APS的响应,比较NG与LG的差异和未灭活FBS与灭活FBS之间的差异情况。本研究进一步观察了未灭活FBS和葡萄糖培养的不同接种细胞密度(400、800和1200)的MSC对细胞增殖的影响。  研究结果:  1.10%未灭活FBS和NG七天培养MSC:低剂量APS1促进细胞增殖,高剂量APS8抑制细胞增殖,MSC对其它剂量的APS短期有响应,但最后自限性康复。  2.10%未灭活FBS和LG五天培养的MSC: APS2、APS7和APS8抑制细胞增殖,MSC对APS4和APS5没有响应,MSC对APS1、APS3和APS6短期有响应但最后自限性康复。  3.未灭活与灭活10%FBS和葡萄糖七天培养的MSC:对于灭活10%FBS培养的MSC,LG中MSC的增殖始终低于NG中MSC的增殖;对于未灭活10%FBS培养的MSC,LG中MSC的增殖只在第一、第二和第七天低于NG中MSC的增殖,其它时间两者没有显著性差异。  4.未灭活10%FBS和葡萄糖五/七天培养的MSC:接种细胞密度为1200时LG与NG的差异大于接种密度为400和800时两者的差异。  5.10%FBS和葡萄糖七天培养的MSC:无论是LG还是NG,未灭活FBS培养的MSC增殖都高于灭活FBS培养的MSC。  结论:  在NG和LG培养下,我们没有发现APS与MSC细胞增殖之间有明显的剂量关系,并且APS相应的浓度每天存在差异;MSC在NG培养7天,低浓度APS在0.05 mg/ml促进了细胞增殖,而APS在0.3 mg/ml和4 mg/ml抑制了细胞增殖;MSC在LG培养5天,APS在0.1 mg/ml、3 mg/ml、4 mg/ml浓度出现了短期促进、长期抑制细胞增殖的现象。综合分析,APS对MSC增殖的效应可能依赖于FBS是否灭活、葡萄糖浓度和细胞密度。APS在低剂量促进了NG培养的MSC的增殖,可能支持APS的健康促进作用。
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