胰岛素生长因子-1(IGF-1)通过PI3K/Akt通路抑制骨髓间充质干细胞(BMSCs)凋亡

摘要 : 该研究通过构建高表达胰岛素生长因子-1( insulin-like growth factor-1, IGF-1)的异常 微环境模型探讨IGF-1对骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells, BMSCs)凋亡的影响及可 能的作用机制, 为BMSCs作为载体靶向治疗肿瘤过程中的安全应用提供前期实验基础。取分离纯 化的大鼠BMSCs, 用流式细胞术鉴定BMSCs表面标志, 将实验分为4组: BMSCs空白对照组、IGF-1 刺激组、IGF-1+LY294002阻断剂组和IGF-1+MK2206阻断剂组。加药处理2周后, CCK-8法检测细 胞增殖能力; Hoechst 33342染色观察细胞核形态及凋亡比例; 流式细胞术检测细胞凋亡和细胞线 粒体膜电位变化; RT-qPCR检测细胞Akt、Bad、Bcl-xl、c-Myc、STAT3的mRNA水平; Western blot 检测细胞Akt、p-Akt、Bad、p-Bad、Bcl-xl、c-Myc、STAT3、p-STAT3的蛋白水平。结果显示: IGF-1刺激组细胞与BMSCs空白对照组比较增殖率升高, 凋亡率减低; IGF-1刺激组Bad、Bcl-xl、c- Myc、STAT3的mRNA的表达均显著高于BMSCs空白对照组(P<0.05); IGF-1刺激组p-Akt、Bad、p-Bad、 Bcl-xl、c-Myc、STAT3、p-STAT3的蛋白表达水平显著高于BMSCs空白对照组(P<0.05)。而阻断 剂组细胞(IGF-1+LY294002阻断剂组、IGF-1+MK2206阻断剂组)与IGF-1刺激组比较均增值率降低, 凋亡率增高, 相关分子mRNA和蛋白表达水平均明显降低。以上结果表明, IGF-1能通过活化PI3K/ Akt通路, 激活下游增殖和凋亡相关分子, 从而促进BMSCs增殖, 抑制BMSCs凋亡。