5-氮杂胞苷诱导培养骨髓间充质干细胞的膜离子通道的改变及其机理研究

【摘要】： 目的:了解5-氮杂胞苷诱导培养的骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化过程中的膜离子通道的改变并探讨其机理。 方法:按文献方法获得和培养Sprague-Dawley大鼠骨髓间充质(Mesenchymal stem cells, MSCs)干细胞,培养干细胞至第2周时部分骨髓MSCs以10μmol/L 5-氮杂胞苷(5-Azacytidine,5-Aza)诱导后再培养4周,以全细胞膜片钳技术检测诱导培养第1、2、3、4周和未诱导培养第6周MSCs的膜电流性质以及电流密度的大小。电流检测时各周随机封测30例MSCs,其中10例用含钠检测液检测以便于研究细胞表达的所有电流种类,20例以无钠检测液检测以便于研究其表达的K+电流密度的大小。同时免疫组织化学分别检测诱导与非诱导培养MSCs心肌特异性T型肌钙蛋白(Cardiac troponin T , cTnT)和缝隙连接蛋白(Gap junction protein 43,Cx43)的表达。 结果: ⑴电流检测结果: ①未诱导和诱导后各周MSCs均检测到延迟整流钾电流(Delayed rectifier K+ current, IkDR)、瞬时外向钾电流(Transient outward K+ current, Ito)和内向整流钾电流(Inward rectifier K+ current, Ikir)单独或复合存在,表达不均一,各周三种K+电流检出率相近。 ②未诱导培养6周和诱导后第1周MSCs没有钠电流(Sodium current, INa)及钙电流(Calcium current, ICa)表达,而在诱导第2周开始各周均有INa和ICa单独或复合表达。 ③诱导后第1周MSCs三种K+电流强度与未诱导组比较无明显差异,而从诱导第2周起开始增强(p0.05),至第4周时进一步增强(p0.01)。 ④诱导培养组MSCs三种K+电流均随培养时间延长逐渐增强(p0.05)。 ⑵免疫组化检测结果:未诱导培养MSCs的cTnT和Cx43无表达,而诱导培养4周两者结果均有表达。 结论: ⑴5-Aza诱导可促使部分MSCs分化为表达IkDR、Ito、Ikir、INa和ICa的心肌样细胞。 ⑵5-Aza诱导可促早期MSCs膜钾离子通道成熟而使分化过程中的IkDR、Ito和Ikir增强,促钠、钙离子通道生成或更趋成熟使INa和ICa可表达。