收稿日期: 2024-10-07
网络出版日期: 2024-09-13
基金资助
广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515011721);广州医科大学附属第六医院，（清远市人民医院）开放课题基金项目(202201-304);广州医科大学附属第二医院临床研究项目(2021-LCYJ-DZX-03);广州医科大学2022年度学生创新能力提升计划项目(广医大发［2022］66号)
Molecular mechanism of young Sca⁃1 bone marrow stem cell on old cardiac fibroblast cell apoptosis in aging mice
Received date: 2024-10-07
Online published: 2024-09-13
目的 探讨Sca-1骨髓干细胞对小鼠心脏成纤维细胞（CFC）凋亡的影响，阐明年轻Sca-1骨髓干细胞调控心脏成纤维细胞凋亡的潜在分子机制及其优势。 方法 比较年轻与年老心脏成纤维细胞在缺氧条件下，细胞凋亡及细胞存活率。将Sca-1骨髓干细胞与年老心脏成纤维细胞共培养。通过TUNEL染色、qRT-PCR、Western Blot、CCK8试剂盒分别检测年轻或年老Sca-1骨髓干细胞对年老心脏成纤维细胞凋亡及存活的影响。通过qRT-PCR、ELISA检测年轻与年老小鼠Sca-1骨髓干细胞旁分泌生长因子并鉴定其功能。 结果 随年龄增加，年老小鼠心脏成纤维细胞凋亡增加，细胞存活减少。与年老细胞相比，年轻Sca-1骨髓干细胞可明显减少年老心脏成纤维细胞凋亡，增加细胞存活。机制研究发现，与年老细胞相比，年轻Sca-1骨髓干细胞可旁分泌更多的生长和分化因子5（GDF5）（P < 0.05）。中和GDF5后，使年轻Sca-1骨髓干细胞失去对年老成纤维细胞凋亡及存活的调控作用。 结论 年轻Sca-1骨髓干细胞可通过旁分泌GDF5减少年老心脏成纤维细胞凋亡。
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Objective To investigate the impact of Sca-1 bone marrow derived stem cells on apoptosis in murine cardiac fibroblasts and the molecular mechanisms of young （Y） Sca?1 bone marrow stem cell （BMSC） on old （O） cardiac fibroblast cell （CFC） apoptosis. Methods The apoptosis and survival of Y and O CFC were assessed under hypoxic conditions. Co-cultures of Y and O Sca-1 bone marrow-derived mesenchymal stem cells （BMSC） with O CFC were established to investigate the impact of Sca-1 BMSC on the apoptotic response and viability of O CFC， employing TUNEL staining， qRT-PCR， Western Blot， and CCK8 assays. Furthermore， differential secretion profiles of growth factors by Y and O Sca-1 BMSC were compared using qRT-PCR and ELISA analysis. Results Compared to Y CFC， O CFC exhibited an increased rate of apoptosis and a decreased rate of cell survival. However， when compared to O cells， Y Sca-1 BMC significantly reduced apoptosis in O CFC and enhanced cell survival. Moreover， Y Sca-1 BMSC demonstrated a higher secretion of GDF5 （Growth Differentiation Factor 5） than O cells （P < 0.05）. Importantly， the protective effects of Y Sca-1 BMSC on apoptosis and survival in O CFC were abolished upon neutralization of GDF5 expression. Conclusion Y Sca-1 BMSC decreases O CFC apoptosis through GDF5.
Key words： stem cell; cardiac fibroblast cell; apoptosis; cell survival; growth factors; Sca-1
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