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远隔缺血预适应血清外泌体对神经细胞DNA甲基化水平及缺血耐受相关基因表达的影响

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收录情况: ◇ 统计源期刊 ◇ 北大核心 ◇ CSCD-E

机构: [1]内蒙古科技大学包头师范学院生物科学与技术学院 [2]包头医学院内蒙古自治区低氧转化医学重点实验室 [3]首都医科大学宣武医院低氧适应转化医学北京重点实验室 [4]内蒙古科技大学包头医学院第二附属医院消化疾病研究所检验科
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关键词: 远隔缺血预适应 外泌体 缺血耐受 神经保护

摘要:
目的研究人远隔缺血预适应(RIPC)后产生的血清外泌体对人神经母细胞瘤细胞系(SH-SY5Y神经细胞) DNA甲基化及氧糖剥夺(OGD)耐受的影响。方法 6名男性在校大学生志愿者(身高:170~180 cm;体质量:60~80 kg;状态:上午、空腹)使用RIPC训练仪进行缺血预适应并采集肘中静脉血和血清,使用透射电镜方法对外泌体形态进行检测和鉴定。构建神经细胞OGD模型,当正常细胞培养至70%细胞密度时,撤去1640培养基改用无糖培养基,将OGD处理的SH-SY5Y细胞与外泌体孵育后进行处理,分为正常对照组(C组)、氧糖剥夺组(OGD组)、OGD+Hu E-C组(SH-SY5 Y细胞经过OGD处理后与正常人血清外泌体共孵育)、OGD+HuE-RIPC组(SH-SY5Y细胞经过OGD处理后和RIPC人血清外泌体共孵育)。3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-5-(3-羧基喹啉)-2-(4-磺基苯基)-2 H-四唑(MTS)法检测细胞对OGD的耐受,亚硫酸氢钠限制性内切酶试验(COBRA)分析神经细胞基因组甲基化程度,实时聚合酶链反应(PCR)和Western Blot分析血管内皮生长因子(VEGF)和促红细胞生成素(EPO)的基因及蛋白表达水平。结果透射电镜结果显示,超速离心法可以成功分离血清外泌体。显微镜下观察正常SH-SY5Y细胞胞体丰满,经历OGD后,大量细胞呈皱缩高亮的凋亡状态;加入Hu E-C外泌体后细胞形态恢复有限;加入Hu E-RIPC外泌体后,SH-SY5Y细胞形态有了较为明显的恢复。形态学分析结果显示,RIPC外泌体对缺血状态下神经细胞有保护作用。MTS结果显示,在OGD模型中,将人RIPC血清外泌体与SH-SY5Y细胞共孵育后,SH-SY5Y细胞活力较OGD组明显提高(P (0.01)。COBRA实验结果显示,在SH-SY5Y细胞OGD模型中加入人RIPC血清外泌体后,SH-SY5Y细胞Alu甲基化程度下降(P=0.048),LINE-1非甲基化水平升高(P=0.040),LINE-1甲基化水平下降(P=0.004),细胞基因组甲基化呈显著下调趋势。实时PCR和Western Blot检测结果显示,加入RIPC血清外泌体后,OGD模型中,SH-SY5Y细胞中EPO、VEGF mRNA的基因表达水平明显上调(P=0.001、0.004)和EPO、VEGF蛋白表达水平明显升高(均P=0.008)。结论 RIPC血清外泌体可对OGD下的神经细胞产生保护作用,可能是通过降低SH-SY5Y神经细胞基因组甲基化程度并上调VEGF、EPO等缺血耐受相关基因的表达,促进神经细胞缺血耐受。

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第一作者机构: [1]内蒙古科技大学包头师范学院生物科学与技术学院
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