检索历史 清除

摘要研究目的<br>　　脂肪干细胞(adipose-derivedstemcells,ASCs)是一种具有自我更新和分化能力的间充质干细胞，可通过增殖和分化调节脂肪组织的动态平衡。近年来，ASCs被证明具有治疗自身免疫性疾病的功能，涉及组织修复、免疫调节等。目前在肥胖和衰老等相关领域得到了广泛关注。然而，我们实验室之前的研究发现，青年来源的脂肪干细胞和老年来源的脂肪干细胞具有不同的功能，将青年脂肪干细胞移植到老年小鼠体内能够改善老年小鼠的相关生理生化指标，但移植老年脂肪干细胞到老年小鼠体内则无明显变化。为了探究不同年龄来源ASC移植效果差异的原因，我们比较了青年来源的脂肪干细胞和老年来源的脂肪干细胞的表达谱变化情况，发现青年脂肪干细胞高表达胰岛素样生长因子-1(Insulin-likeGrowthFactor-1,IGF1)；同时在分析GEO数据库中肥胖患者脂肪组织的测序结果时发现肥胖患者的脂肪组织低表达IGF1，但是在接受减肥治疗后IGF1的表达回升。这提示胰岛素样生长因子1可能是脂肪干细胞移植发挥减重效应的关键或重要分子。因此，明确IGF1对脂肪干细胞的相关功能有何影响，将会为脂肪干细胞的临床实践提供一定的理论指导。本文通过不同浓度的IGF1及其抑制剂刺激ASCs，阐明IGF1对ASCs增殖、分化、衰老及其迁移能力的影响；通过IGF1预处理ASC后与淋巴细胞共培养，阐明IGF1对ASCs免疫调节能力的影响；通过腹腔注射IGF1蛋白到老年小鼠体内，阐明IGF1对老年小鼠的影响。研究的结果将有助于阐明IGF1对ASCs相关功能的影响，为优化ASCs的临床研究提供理论依据，同时也为针对IGF1开发抗衰老及治疗衰老相关疾病的药物具有重要意义。<br>　　研究方法<br>　　(1)生物信息学分析：通过生信分析对青年脂肪干细胞与老年脂肪干细胞的转录组学数据进行分析，同时使用R语言分析GEO数据库中肥胖患者的脂肪组织测序结果。(2)脂肪干细胞的分离与培养：麻醉处死小鼠后，无菌获取小鼠腹股沟的白色脂肪组织(WAT)，使用剪刀剪碎后，使用0.1%Ⅰ型胶原酶37℃消化30min，过细胞筛后离心，使用15%FBS的DMEM/F12培养基重悬细胞后种板培养。(3)淋巴细胞的分离及培养：使用含有肝素钠的无菌抗凝管获取小鼠外周血，缓慢添加到含淋巴细胞分离液的15mL离心管中，离心后取白膜层，加入PBS离心去上清，使用含15%FBS的1640培养基进行重悬培养。(4)细胞实验：使用不同浓度的IGF1及抑制剂刺激ASCs，检测ASCs的成脂分化能力和成骨分化能力，CCK8检测ASCs增殖能力，β-半乳糖苷酶染色实验检测细胞衰老情况，细胞划痕和Transwell实验检测ASCs的迁移能力。(5)流式检测：通过使用不同浓度的IGF1及抑制剂预处理ASC后与淋巴细胞进行共培养，分析IGF1对ASCs免疫调节能力的影响。(6)将IGF1(50μg/kg)腹腔注射到老年小鼠体内，对照组注射同等体积的PBS，2月龄的青年小鼠注射同等体积的PBS作为阴性对照组，每周定时监测小鼠体重，血糖和葡萄糖耐受。(7)组织病理学切片观察：HE染色观察小鼠肝脏、肾脏和脂肪组织的病理情况。(8)炎症因子监测：实验结束后通过眼眶取血后，离心取血清，实验Elisa试剂盒检测小鼠血清炎症因子(IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α)的表达情况，同时对小鼠腹部脂肪进行qRT-PCR和Elisa检测炎症因子表达情况。(9)血清因子检测：通过Elisa检测小鼠血清抗氧化因子和脂肪细胞因子(IGF1、CAT、SOD、ROS、INS、ADPN、LEP、LPL)的表达水平。(10)PI3K-AKT信号通路检测：通过WesternBlot和qRT-PCR检测小鼠脂肪组织PI3K-AKT信号通路的变化情况。(11)数据分析：实验GraphPadPrism8.4.3软件进行单因素或双因素方差分析。所以数据均以平均值±标准差(Mean±SD)表示，p值小于0.05被认为具有统计学意义。<br>　　研究结果<br>　　(1)IGF1表达分析：生信分析青年脂肪干细胞和老年脂肪干细胞转录学数据，发现青年脂肪干细胞高表达IGF1，对GEO数据库中肥胖患者的脂肪组织测序结果进行分析，结果发现肥胖患者低表达IGF1，且在接受减肥治疗后IGF1表达水平回升。(2)与老年小鼠相比较，青年小鼠血清和腹部脂肪组织高表达IGF1。(3)IGF1能刺激ASCs增殖，增强ASCs的成脂分化能力和成骨分化能力，并且随着浓度的增加而逐渐增强；(4)IGF1能增强ASCs的免疫调节能力；(5)IGF1能抑制ASCs的细胞衰老，同时IGF1能增强ASCs的迁移能力。(6)注射IGF1蛋白能减轻老年小鼠体重，改善老年小鼠胰岛素抵抗，改善老年小鼠肝脏脂肪堆积情况，改善老年小鼠体内炎症状态，增强老年小鼠的抗氧化能力。(7)IGF1通过PI3K-AKT信号通路发挥相关作用。<br>　　研究结论<br>　　(1)老年小鼠血清、腹部脂肪组织和肥胖患者均低表达IGF1。(2)IGF1能增强ASCs的增殖、分化、迁移和免疫调节能力，并且能够抑制ASCs细胞衰老。(3)在体内实验中，IGF1能减轻老年小鼠体重、改善老年小鼠胰岛素抵抗、改善老年小鼠体内炎症状态、改善老年小鼠肝脏脂肪堆积情况，增强老年小鼠的抗氧化能力。(4)IGF1通过PI3K-AKT信号通路发挥相关作用。