SCI 干细胞国际 1687 - 9678 1687 - 966 x Hindawi 10.1155 / 2019/7267142 7267142 研究文章 Interleukin-1 β增强了脐带间充质干细胞在人类脐静脉内皮细胞的粘附能力通过LFA-1 / ICAM-1交互 吴 Tsai-Yi 梁 Ya-Han 吴 Jiahn-Chun https://orcid.org/0000 - 0003 - 1818 - 0970 王 Hwai-Shi Bouvard 丹尼尔 解剖学和细胞生物学研究所 医学院的 国立阳明大学 台北 台湾 nymu-e.web.ym.edu.tw 2019年 27 12 2019年 2019年 20. 09年 2019年 13 11 2019年 19 11 2019年 27 12 2019年 2019年 版权©2019吴Tsai-Yi et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

的迁移管理间充质干细胞(msc)受伤的网站通过血液已经证明。然而,脐带的底层机制MSC粘附transendothelial迁移期间内皮细胞仍不清楚。在这项研究中,我们的数据表明,il - 1 β诱导msc LFA-1表情和HUVECs ICAM-1表达式。然后我们msc预处理与蛋白质合成抑制剂放线菌酮。结果表明,il - 1 β表面诱导LFA-1表达式通过蛋白质合成途径msc。203580年通过p38 MAPK信号通路抑制剂某人,我们发现il - 1 β诱发的表达LFA-1通过p38 MAPK信号和HUVECs提高ICAM-1表达式。此外,il - 1 β全身的MSC粘附HUVECs被发现被IL-1RA LFA-1抑制剂洛伐他汀。这些结果表明,il - 1 β促进细胞粘附的msc HUVECs通过LFA-1 / ICAM-1交互。我们解决证据表明il - 1的细胞粘附机理 β促进MSC HUVECs附着力。这些发现可能的影响增强msc的治疗潜力。

 教育部 科学技术部的中华人民共和国 大多数- 107 - 2320 - b - 010 - 029 - my3 大多数- 104 - 2320 - b - 010 - 0090 - my3 1。介绍

脐带间充质干细胞(UC-MSCs)多功能细胞的自我更新和分化能力的细胞cardiomyogenic,脂肪形成的,和成骨的血统 1]。msc还能够分泌旁分泌因子,并在网站上组织损伤后炎症的小鼠模型( 2- - - - - - 4]。之前的研究表明,治疗策略等预处理与细胞因子或生长因子可以提高MSC移植和附着力 5, 6]。虽然临床前和临床治疗中获益的证据MSC在各种医疗条件已被证实,在MSC治疗的一个主要障碍是严酷的微环境干扰的MSC自导能力和掩盖了我们的知识transendothelial迁移期间细胞粘附机制的初始步骤。

il - 1 β是一个高度炎症细胞因子产生组织发炎是由于单核细胞和巨噬细胞的存在 7]。它们分泌和循环系统( 8]。在我们之前的研究中,我们发现interleukin-1 β(il - 1 β)体外诱导间充质干细胞移植 9, 10]。il - 1预处理增强MSC移植的疗效在葡聚糖硫酸酯钠(DSS)诱导结肠炎( 11]。它已经表明,il - 1 β移植许多基因的表达,包括细胞因子和粘附分子( 12]。il - 1 β诱导ICAM-1表达在人类脐静脉内皮细胞(HUVEC) [ 13)、ICAM-1 VCAM-1表达在人类血管平滑肌细胞( 14]。

细胞间和细胞迁移的关键cell-to-matrix交互,增长,生存在很大程度上是由整合蛋白( 15]。的整合素LFA-1 / ICAM-1interaction一直被认为的一个主要对粘附分子导致白细胞跨内皮迁移过程中不同的步骤( 16]。研究表明,白细胞粘附在炎症像的方式,整合蛋白负责公司白细胞粘附和轮回( 17]。有证据表明,msc通过毛细血管postcapillary小静脉的方式类似于白细胞归航[ 18]。尽管ICAM-1表达内皮细胞与活跃MSC、现在还不知道在MSC与ICAM-1配体存在。

淋巴细胞关联抗原1 (LFA-1)是一个 αl β2 heterodimeric整合素组成的两个连锁,CD11a CD18。它扮演着一个重要的角色在免疫细胞粘附和迁移 19]。LFA-1的主要配体是细胞间粘附molecule-1 (ICAM-1) [ 20., 21]。LFA-1和ICAM-1交互发挥作用在许多免疫反应过程中通过内皮(包括白细胞的粘附和轮回 17]。以前的研究已经表明coculture人类与MSC VCAM-1-dependent增加平滑肌细胞迁移,在这个过程中,LFA-1扮演着一个重要的角色在MSC移植 22]。许多研究已经证明,LFA-1表达可以增强细胞因子il - 1、TNF - α,TGF - β( 23, 24]。人们已经发现,il - 1 β和LFA-1高度表达鼠慢性食管炎( 25]。最近的研究发现,msc预处理与激酶抑制剂ro - 31 - 8425加强CD11a表达和诱导骨髓间充质ICAM-1公司粘附[ 26]。

il - 1信号通路已经表明,il - 1 β全身IL-1R将激活增殖蛋白激酶(MAPK)级联 27]。MAPK有三个成员包括细胞外signal-regulated kinase1/2 (ERK1/2) c-JUN n端激酶(物),和p38 28]。它已经表明,il - 1 β仅可以激活p38、ERK1/2 JNK1/2成骨细胞的细胞( 29日]。此外,il - 1 β调节细胞粘附在星形胶质细胞和细胞外基质之间通过相互作用机制已被证明ERK1/2和抑制RhoAρ激酶( 30.]。另一项研究表明,il - 1 βp38 MAPK信号通路的激活和增强细胞迁移能力肾近端小管细胞( 31日]。

在这项研究中,我们表明,MSC粘附HUVECs由il - 1诱导 β。引用参考文献的结果后,我们预测,LFA-1 / ICAM-1 MSC-HUVEC-adhesive进行交互。我们调查了il - 1通路和检查特别是p38 MAPK由il - 1的作用 β参与il - 1 β全身LFA-1表达式。我们的调查发现,il - 1 β介导MSC HUVECs附着力取决于LFA-1 / ICAM-1表达式,其中包括p38 MAPK信号转导通路在LFA-1表达式。

 2。材料和方法 2.1。细胞培养

脐带间充质干细胞(UC-MSCs)购买了从生物资源收集和研究中心,台湾新竹。培养条件准备使用先前描述的方法( 1]。间充质干细胞培养在低glucose-defined介质组成的56%低杜尔贝科的修改鹰介质(DMEM;表达载体、钙、美国),37% MCBD 201(σ,密苏里州,美国),2%胎牛血清(热,洛根,UT), 0.5毫克/毫升的AlbuMAX®(表达载体、钙、美国),50 nM L-ascorbic酸2-phosphate(σ,密苏里州,美国),10 nM地塞米松(σ,密苏里州,美国),1 x抗生素抗真菌的解决方案(热,洛根,UT), 1 x insulin-transferrin-selenium-A(表达载体、钙、美国),10 ng / ml的表皮生长因子(美国新泽西州PeproTech)和血小板源生长1 ng / ml factor-BB(美国新泽西州PeproTech) 37°C和5%的股份有限公司2。当细胞融合达到70 - 80%,他们分离使用HyQTase(热,洛根,UT)和受移植者的比率1:4。

人类脐静脉内皮细胞(HUVECs)从人类脐带从足月新生儿得到妈妈的同意。的方法来隔离HUVECs跟随陈等人的方法( 32]。HUVECs培养在1%明胶(σ,密苏里州,美国)和维护在自制的DMEM / F12介质组成的98%,2%胎牛血清(热,洛根,UT), 1 μg / ml氢化可的松(σ,密苏里州,美国),20 μg / ml硫酸肝素(σ,密苏里州,美国),250 ng / ml胰岛素(σ,密苏里州,美国),1 x penicillin-streptomycin解决方案(热,洛根,UT), 5 ng / ml的表皮生长因子(美国新泽西州PeproTech)和10 ng / ml纤维母细胞生长factor-basic(美国新泽西州PeproTech),在37°C和5%的公司2。当细胞融合达到70 - 80%,他们分离使用HyQTase(热,洛根,UT)和受移植者的比率1:3。通道3 - 4被用于所有的实验。

 2.2。细胞因子和抑制剂

msc被渴望15小时血清DMEM / LG含0.5%胎牛血清(热,洛根,UT),然后处理2 μg / ml il - 1 β抑制剂IL-1RA(美国新泽西州PeproTech)细胞因子刺激前2小时。LFA-1 / ICAM-1抑制剂洛伐他汀(开曼化学、美国)添加到细胞coculture 50浓度 μ203580 (5 m . MAPK p38抑制剂某人 μ米)(英国Tocris)添加到细胞培养后il - 1 β刺激。根据我们先前的研究中,msc治疗人类重组il - 1 100 ng / ml β18个小时显著增强迁移而不影响细胞的生存能力和细胞增殖 10, 32]。表示时间,细胞被孵化30分钟与100 ng / ml人类重组il - 1 β(美国新泽西州PeproTech)这些抑制剂的继续存在。

HUVECs渴望3小时在无血清DMEM / F12含有1%牛血清白蛋白(σ,密苏里州,美国),然后用100 ng / ml il - 1进行处理 β6小时。

 2.3。细胞生存能力分析

细胞被镀在96 -孔板在无血清DMEM含有0.5%的边后卫为15—18小时和刺激人类重组interleukin-1 100 ng / ml β30分钟。5-dimethyl-2-thiazolyl MTT测定试剂(3 -(4日)2,5-diphenyl-2H-tetrazolium溴)(美国赛瓦、海德堡、德国)是直接添加到培养基和细胞培养4小时37°C。DMSO随后添加到细胞(σ,密苏里州,美国)为2小时。结果发现使用多模微型板块读者(200年无限,TECAN) 545 nm的吸光度。

 2.4。西方墨点法

胞质分离和膜相关蛋白分数,细胞治疗使用Mem-PER™+膜蛋白提取工具包(美国热,IL)停止蛋白酶抑制剂鸡尾酒(美国IL热)。首先,细胞被洗,用PBS刮。当时细胞悬液离心5分钟的300克。细胞颗粒细胞清洗液清洗和离心机在300 g 5分钟。第二,透化作用缓冲1%蛋白酶抑制剂添加到细胞颗粒和孵化30分钟在4°C随后离心16000克15分钟在4°C收集包含胞质蛋白的上层清液。收获的膜蛋白,我们添加了一个缓冲与增溶蛋白酶抑制剂1%颗粒在4°C和孵化60分钟,然后离心16000克15分钟在4°C收集包含可溶性的上层清液膜和膜相关蛋白。准备整个细胞溶解产物,细胞被洗PBS和细胞溶解使用m /哺乳动物蛋白质提取试剂(美国热,IL)停止蛋白酶抑制剂鸡尾酒(美国热,IL)随后在14000 g离心10分钟4°C收集细胞提取事先批准。蛋白质浓度测定与Coomassie + (Bradford)蛋白质测定试剂(美国热,IL)使用多模微型板块读者(200年无限,TECAN)。蛋白质样本解决8%钠十二烷基sulfate-polyacrylamide凝胶电泳(sds - page)和转移到聚偏二氟乙烯膜(默克公司,达姆施塔特,德国)。5%的膜被鱼明胶阻断缓冲区(Amresco,哦,美国)1小时,然后用反CD11a孵化抗体(美国GeneTex) 1: 4000稀释,anti-p38 MAPK抗体(美国圣克鲁斯,TX) 1: 200稀释,phospho-p38 MAPK主要抗体(细胞信号、马、美国)在一夜之间在4°C。 The blots were washed with Tris-buffered saline with Tween 20 (TBST) and incubated with goat anti-rabbit secondary antibody for 1 hour at room temperature. Membranes were washed and then detected by an enhanced chemiluminescence substrate using the Luminescence Imaging System (LAS-4000, GE, USA).

 2.5。细胞免疫荧光和图像

细胞被镀在显微镜的封面眼镜(12毫米)2天,在饥饿中16小时孵化,然后用interleukin-1刺激 β在不同的时间。细胞被固定在4%多聚甲醛(Ferak柏林GmbH德国)15分钟。细胞被屏蔽2%牛血清白蛋白(BSA,σ,密苏里州,美国),然后用反CD11a孵化抗体(美国GeneTex) 1: 200稀释或ICAM-1抗体(研发系统、美国)1:100稀释在一夜之间在4°C。这些墨迹洗了PBS和孵化兔子anti-mouse二级抗体或鼠标anti-rabbit二级抗体(1:200)在室温下1小时。与PBS洗涤三次后,细胞染色使用赫斯特33258(σ,密苏里州,美国)1:5000稀释用荧光识别细胞核和安装安装介质(Dako、钙、美国)。细胞图像,利用激光共焦显微镜(FV1000,奥林巴斯)。

 2.6。免疫荧光研究附着力试验

HUVECs 24-well板在通道3 - 4被播种。3 - 4天后,汇合的单层成立,那么饥饿3小时与il - 1和治疗 β6小时。msc与钙黄绿素标记点(英国Tocris) 6 μm .然后,msc ( 4 × 10 4 / 900年 μl)和HUVECs cocultured 30分钟在DMEM / F12培养基有1% BSA在37°C。粘合后,与Ca PBS2 +/毫克2 +被用来洗细胞三次为了洗掉nonadhesion细胞。细胞染色使用赫斯特33258年1:3000稀释辨认细胞核,在4%多聚甲醛固定15分钟,然后用荧光安装安装介质。细胞图像,通过荧光显微镜(DM6000B,徕卡)。细胞数量统计在10倍放大(五个随机领域的视图)。

 2.7。统计分析

统计分析软件使用棱镜5。通过学生的定量数据进行了分析 t 以及和单向方差分析。 P 值< 0.05被认为是具有统计学意义。

 3所示。结果 3.1。il - 1 <斜体>β< /斜体>刺激LFA-1表达式在msc

确定il - 1 β刺激LFA-1 MSC细胞膜上表达水平,免疫细胞化学染色法被用来分析荧光强度。msc服用100 ng / ml il - 1 β15、30、120和360分钟诱导LFA-1表达式。结果表明,il - 1 β诱导LFA-1表达式在30分钟的最高水平。为了进一步证实LFA-1表达式,我们使用直方图来分析数据。如图 1(一)LFA-1的荧光强度大大增加msc治疗时il - 1 β30分钟相比其他组。细胞生存能力分析表明il - 1后无显著变化 β治疗30分钟相比对照组(增刊。无花果。 1)。

il - 1 β诱导表达的增加LFA-1 msc。(一)没有对il - 1 msc β作为一个与il - 1对照组和治疗 β15、30、120和360分钟(比例尺:50 μ米)。直方图分析LFA-1(绿色)荧光强度和位置的一个单一的MSC。白色块显示单个MSC。红线显示直方图检测网站。的测量结果LFA-1(绿色)和细胞核(蓝色)荧光强度由MetaMorph量化。(b)的例子免疫印迹结果LFA-1 (129 kDa)表达在胞质膜分数。细胞对il - 1 β15、30和120分钟。(c)定量免疫印迹结果的图表LFA-1蛋白表达(b) ( n = 3 , ∗ ∗ P < 0.01 )。(d)的例子免疫印迹结果LFA-1 (129 kDa)细胞膜蛋白质。细胞对il - 1 β和IL-1RA cotreated il - 1 β和IL-1RA。(e)定量免疫印迹结果的图表LFA-1蛋白表达(d) ( n = 3 , ∗ ∗ ∗ P < 0.005 , ∗ ∗ P < 0.01 )。

调查是否il - 1 β在msc诱导LFA-1蛋白表达,我们对待msc与il - 1 β(100 ng / ml) 15、30、120分钟。提取总蛋白和膜蛋白分离。我们用免疫印迹分析LFA-1蛋白表达(数字 1 (b)和 1 (c))。结果表明,LFA-1蛋白表达显著调节后il - 1 β治疗30分钟在细胞膜上。

为了进一步确认是否il - 1 β可能诱发LFA-1 MSC细胞膜蛋白表达,免疫印迹分析。msc与il - 1进行预处理 β抑制剂IL-1RA (2 μg / ml) 2小时,然后cotreated il - 1 β和IL-1RA 30分钟。结果表明抑制剂显著抑制il - 1 β全身LFA-1蛋白表达(数字 1 (d)和 1 (e))。澄清IL-1RA治疗是否会影响细胞的生存能力,一个细胞进行了可行性分析,结果显示没有重大改变IL-1RA治疗后150分钟相比,对照组(增刊。无花果。 1)。

 3.2。影响il - 1 <斜体>β< /斜体>诱导MSC粘附能力HUVECs LFA-1 / ICAM-1交互

确定il - 1 β刺激ICAM-1 HUVECs细胞膜上表达水平,免疫细胞化学染色法是用于分析细胞蛋白质位置和荧光强度。HUVECs服用100 ng / ml il - 1 β15、30、120和360分钟诱导ICAM-1表达式(图 2(一个))。结果表明,il - 1 β诱导ICAM-1表达最高水平在360分钟在细胞膜上。细胞生存能力分析表明,细胞的可行性HUVECs il - 1后没有显示出明显的变化 β治疗的对照组相比360分钟(增刊。无花果。 1 b)。

il - 1 β全身ICAM-1表达HUVECs和增强MSC粘附HUVECs通过LFA-1 / ICAM-1。(a)的免疫细胞化学染色ICAM-1(绿色)和细胞核(蓝色)在HUVECs治疗或没有il - 1 β15、30、120和360分钟(比例尺:50 μ米)。直方图分析ICAM-1(绿色)荧光强度和位置的一个单一的MSC。白色块显示单个MSC。红线显示直方图检测网站。测量结果ICAM-1(绿色)和细胞核(蓝色)荧光强度由MetaMorph量化。(b)骨髓间充质HUVECs粘附的形象代表。msc与il - 1治疗 βil - 1、IL-1RA和附着力 β激活HUVECs或未激活的HUVECs。msc与钙黄绿素标签(5 μ米)(绿色)、HUVECs和MSC细胞核沾染了赫斯特33258年(蓝色)(比例尺:50 μ米)。(c)量化图形的MSC粘附的细胞粘附试验结果未激活的HUVECs(黑条)或il - 1 β激活HUVECs(灰条)。值是细胞数量褶皱变化相对于对照组。数据代表 的意思是 ± SD ( ∗ ∗ ∗ P < 0.005 , ∗ ∗ P < 0.01 , ∗ P < 0.05 )(n。:nonsignificance)。(d)代表的形象MSC HUVECs附着力。细胞粘附试验,以确定MSC粘附在HUVEC单层的百分比。MSC粘附il - 1 β激活HUVECs或未激活的HUVECs与il - 1治疗后 β和抑制剂洛伐他汀。(e)量化图形的MSC粘附的细胞粘附试验结果未激活的HUVECs(黑条)或il - 1 β激活HUVECs(灰条)。msc治疗il - 1 β和抑制剂洛伐他汀。数据代表 的意思是 ± SD ( n = 3 , ∗ ∗ ∗ P < 0.005 , ∗ ∗ P < 0.01 , ∗ P < 0.05 )。

为了进一步证实il - 1 β可以提高MSC细胞粘附能力、细胞粘附试验进行MSC预处理与il - 1 β抑制剂IL-1RA 2小时然后cotreated il - 1 β30分钟。结果表明,IL-1RA显著抑制il - 1 β全身的MSC粘附和激活HUVECs相比,il - 1 β治疗组(图 2 (b)和 2 (c))。然而,IL-1RA治疗产生了抑制无显著影响MSC粘附与未激活的coculture HUVECs。

检查是否il - 1 β全身的MSC HUVECs粘附能力的影响通过LFA-1 / ICAM-1交互,使用LFA-1抑制剂洛伐他汀。一个细胞粘附试验进行调查和信息msc和HUVECs之间的粘附能力。洛伐他汀的IC50值是50 MSC粘附能力 μM(增刊。无花果。 2)。细胞粘附试验是msc与il - 1进行预处理后进行的 β,与钙黄绿素标记点,然后用HUVECs cocultured 30分钟治疗或与il - 1治疗 β6小时。为了研究LFA-1 / ICAM-1交互的角色,我们添加了洛伐他汀在msc和HUVECs cocultured封锁了交互。当细胞接受il - 1 β粘附率与对照组相比显著增加。此外,细胞粘附在洛伐他汀治疗组显著减少(HUVECs / il - 1 β治疗)(图 2 (d)和 2 (e))。细胞生存分析显示无显著变化在msc和HUVECs洛伐他汀治疗后30分钟相比,对照组(增刊。无花果。 1 b)。当细胞接受il - 1 β粘附率与对照组相比显著增加。此外,细胞粘附在洛伐他汀治疗组显著减少(HUVECs / il - 1 β治疗)。

 3.3。p38 MAPK信号通路参与了il - 1 <斜体>β< /斜体>介导LFA-1表达式在msc

为了研究LFA-1蛋白表达通过蛋白质合成或易位诱导il - 1 β在msc,细胞的蛋白质合成抑制剂放线菌酮预处理(20 μg / ml) 1小时然后cotreated il - 1 β30分钟。结果表明,环己酰亚胺抑制il - 1 β全身LFA-1细胞膜上的蛋白质水平表达(数字 3(一个)和 3 (b))和降低il - 1 β全身的MSC HUVECs粘附能力(数据 3 (c)和 3 (d))。

环己酰亚胺的影响在MSC HUVECs附着力。(一)免疫印迹结果LFA-1从膜蛋白(129 kDa)。细胞对il - 1 β和环己酰亚胺(CYH)或cotreated il - 1 β和CYH。(b)定量免疫印迹结果的图表LFA-1蛋白表达的(一个)。 n = 3 , ∗ ∗ ∗ P < 0.01 , ∗ P < 0.05 )。(c)代表的形象MSC HUVECs附着力。msc治疗il - 1 β;环己酰亚胺粘附il - 1 β激活HUVECs或未激活的HUVECs。msc与钙黄绿素标签(5 μ米)(绿色)、HUVECs和MSC细胞核沾染了赫斯特33258年(蓝色)(比例尺:50 μ米)。(d)量化图形的MSC粘附的细胞粘附试验结果未激活的HUVECs(黑条)或il - 1 β激活HUVECs(灰条)。msc治疗il - 1 β环己酰亚胺。MSC粘附细胞数量在5个随机选择的字段在一个代表性的实验进行三次。值是细胞数量褶皱变化相对于对照组。数据代表 的意思是 ± SD ( n = 3 , ∗ ∗ ∗ P < 0.005 , ∗ ∗ P < 0.01 )(n。:nonsignificance)。

 3.4。p38 MAPK途径的作用对il - 1 <斜体>β< /斜体>介导MSC HUVECs附着力

一种蛋白激酶,观察是否p38 MAPK ERK1/2,物il - 1的信号通路 β全身的MSC LFA-1蛋白质表达细胞膜的影响,我们进行了免疫细胞化学染色LFA-1 MSC。msc治疗p38 MAPK抑制剂某人203580 (5 μ米),AKT抑制剂GSK690693 (20 μERK1/2抑制剂U0126(20米) μ米),物抑制剂SP600125 (20 nM),然后结合il - 1 β30分钟。结果表明,p38 MAPK抑制剂某人203580年抑制non-IL-1 LFA-1表达式 β全身和il - 1 β全身的msc(图 4(一))。我们还发现,AKT抑制剂GSK690693 ERK1/2抑制剂U0126只在non-IL-1抑制LFA-1表达式 β全身的,但不是il - 1 β治疗,msc。免疫印迹与il - 1表明,msc预处理 β诱导p38 MAPK磷酸化(图 4 (b)),这表明il - 1 β诱导的信号通路。我们进一步证实il - 1 p38 MAPK通路 β全身的MSC细胞膜影响LFA-1蛋白表达。结果表明,il - 1 β与某人cotreated 203580显著降低了il - 1蛋白表达相比 β治疗组(图 4 (c)和 4 (d))。

p38 MAPK信号通路参与了il - 1 β介导LFA-1表达MSC和HUVECs MSC附着力。(一)免疫细胞化学染色LFA-1(绿色)和DAPI msc(蓝色)。细胞治疗p38 MAPK(某人203580,5 μ米),一种蛋白激酶(GSK690693 20 μERK1/2 (U0126 20米) μ米)和物(SP600125 20 nM)抑制剂和结合il - 1 β30分钟(比例尺:50 μ米)。(b)的免疫印迹结果p38 MAPK和磷酸化p38 MAPK和il - 1的细胞溶解产物进行预处理 β(0,1,3,5,10,20分钟。(c)的免疫印迹结果LFA-1 (129 kDa)表达膜msc接受il - 1的分数 β和某人203580(某人)或cotreated与il - 1 β和某人(d)定量LFA-1表达的免疫印迹结果的图表(c) ( n = 3 , ∗ ∗ P < 0.01 )。(e)代表的形象MSC HUVECs附着力。msc与il - 1治疗 β和抑制剂某人203580粘附il - 1 β激活HUVECs或未激活的HUVECs。msc与钙黄绿素标签(5 μ米)(绿色)、HUVECs和MSC细胞核沾染了赫斯特33258年(蓝色)(比例尺:50 μ米)。(f)量化图形的细胞粘附试验msc接受il - 1的结果 β和MAPK抑制剂某人203580粘附未激活的HUVECs(黑条)或il - 1 β激活HUVECs(灰条)。值是细胞数量褶皱变化相对于对照组。数据代表 的意思是 ± SD ( n = 3 , ∗ ∗ ∗ P < 0.005 , ∗ ∗ P < 0.01 , ∗ P < 0.05 )(n。:nonsignificance)。

进一步证实il - 1的p38 MAPK途径的作用 β全身的MSC粘附能力,细胞粘附试验与il - 1在MSC cotreated执行 β203580年和p38 MAPK抑制剂某人。msc与抑制剂治疗某人203580 (5 μ米)或与某人cotreated 203580和il - 1 β30分钟(数字 4 (e)和 4 (f))。203580年数据显示,抑制剂某人并不影响MSC粘附能力与对照组相比。但cotreated某人203580年与il - 1 β相比显著抑制MSC粘附激活HUVECs il - 1 β治疗组。此外,未激活的MSC粘附HUVECs表现出相同的趋势。细胞生存能力分析表明,MSC治疗后细胞生存能力没有显著变化与某人203580年30分钟相比,对照组(增刊。无花果。 1)。

 4所示。讨论

间充质干细胞(msc)是众所周知的能力受损组织再生( 33]。目前,有两个在MSC治疗交付方法:直接局部植入或系统性血管内管理。先前的研究发现,msc往往死于循环不离开船( 6)或被困在多余的器官( 34静脉注射进身体后。只有1%的msc可以找到目标组织( 35- - - - - - 37]。为了MSC治疗有效,MSC归航的调查机制是至关重要的。

在归巢机制有三个步骤:滚动、粘附和轮回。在这项研究中,我们专注于细胞粘附的一步,因为许多报告表明cell-endothelial cell-adhesive细胞粘附分子之间相互作用而可能进一步洞察MSC归航的潜在机制( 38, 39]。据塞格尔et al ., msc和心脏微血管内皮细胞激活TNF - α或il - 1 β附着力才能增加内皮细胞(MSC附着力 40]。

在我们的研究,我们推测,il - 1 β诱导MSC和HUVEC cell-adhesive交互。先前的研究表明,VLA-4 / VCAM-1胶粘剂msc形成粘附内皮细胞的相互作用[ 15, 41]。柯等人发现,MSC涂有棕榈酸酯蛋白G (PPG)其次是治疗抗体ICAM-1提升MSC对内皮细胞( 42]。ICAM-1表情发现内皮细胞在MSC粘附的一步,但它不知道这配体存在于MSC与受体( 6]。LFA-1 / ICAM-1 receptor-ligand一对核心leukocyte-initiated粘附内皮细胞( 43]。综上所述,我们推测,msc和HUVECs接受il - 1 β将诱导LFA-1 / ICAM-1 cell-adhesive交互。在我们的研究中,我们用免疫印迹和免疫荧光染色法检测il - 1 β全身LFA-1 msc(图上表达 1)和il - 1 β全身ICAM-1表情HUVECs(图 2)。相比之下,与il - 1 HUVECs刺激 β没有引起LFA-1表达式(增刊。无花果。 3)。msc刺激与il - 1 β没有引起ICAM-1表达式(增刊。无花果。 4)。体外研究细胞粘附试验表明,LFA-1拮抗剂洛伐他汀能抑制MSC HUVECs附着力。洛伐他汀能抑制体外LFA-1 / ICAM-1交互通过绑定到LFA-1 L-site。洛伐他汀不绑定到L-site-like图案在其他领域如 β2整合素Mac-1(也称为CD11b / CD18) ( 44, 45]。先前的研究表明,洛伐他汀阻塞LFA-1 / ICAM-1交互可以减少t细胞活化。这可能是一个潜在的炎症和免疫抑制治疗( 46]。我们的研究结果表明,洛伐他汀能抑制LFA-1 / ICAM-1 cell-adhesive cocultured msc和HUVECs(图时的相互作用 2 (d))。此外,激活了il - 1 β其次是洛伐他汀治疗显著抑制HUVECs MSC附着力。有了这些结果,我们证明il - 1 β促进MSC粘附HUVECs通过upregulation LFA-1 / ICAM-1 cell-adhesive交互。有趣的是,il - 1 β全身的MSC粘附未激活的HUVECs并未显著提高MSC粘附能力。我们这个结果并不意外,因为我们发现高表达ICAM-1 HUVECs接受il - 1 β6小时与对照组相比(图 2(一个))。从急性炎症的研究,我们知道内皮细胞激活是由炎症因素损坏的组织。msc目标激活内皮细胞受损组织血流量。Cell-endothelial炎症因素引起的细胞粘附在很短的时间内( 47, 48]。从我们的结果,我们证实il - 1的存在 β最初只需要在短时间内诱导LFA-1 / ICAM-1 cell-adhesive交互HUVECs msc。

根据研究结果提出了工作,il - 1 β诱导msc上调LFA-1表达能力和提高细胞粘附能力在很短的一段时间。确定这些影响是否需要新的蛋白质合成,msc是用环己酰亚胺预处理,平移抑制剂,il - 1 β治疗。我们发现放线菌酮治疗变弱LFA-1蛋白表达和细胞粘附能力。这些结果表明,新的蛋白质合成是必需的。接下来,我们想进一步研究下游介质负责il - 1 β全身LFA-1表达式。il - 1 β触发了il - 1通路下游信号分子核因子k B (NF κB)和MAPK通路(p38、物和ERK)。先前的研究表明,p38 MAPK是一个主要的中介在IL-8-activated LFA-1, Mac-1, α4-integrin的中性粒细胞( 49]。我们的结果(图 4(一))表明,il - 1的免疫细胞化学染色 βcotreated抑制剂(p38 MAPK、物、ERK1/2和Akt),只有p38 MAPK抑制剂影响il - 1 β全身LFA-1表达式。这些结果表明,p38 MAPK抑制剂明显块LFA-1表达式。此外,我们研究了蛋白质含量的LFA-1 cotreatment il - 1的影响 βp38 MAPK抑制剂和细胞粘附试验来确定p38 MAPK在cell-endothelial细胞粘附的作用机制(图 4)。在结果中,我们表明,il - 1 β诱导LFA-1蛋白表达路径通过p38 MAPK通路在msc。此外,p38 MAPK抑制剂治疗并不影响HUVECs MSC粘连,但cotreatment il - 1 β与p38 MAPK抑制剂显著减少MSC粘附能力。先前的结果证实p38 MAPK在il - 1的至关重要的作用 β全身的il - 1通路。

 5。结论

总之,这项研究的结果表明,il - 1 β促进LFA-1 / ICAM-1 cell-adhesive MSC粘附内皮细胞的相互作用,进一步表明,il - 1 β诱发LFA-1表达式通过p38 MAPK在msc(图 5)。这项研究展示了一个新的策略来改善细胞疗法的治疗效果提高MSC粘附导航网站前内皮细胞炎症。

il - 1的示意图 β信号通路在MSC HUVECs附着力。提出的原理图描绘了il - 1的作用 β信号通路在MSC HUVECs附着力。细胞粘附的过程是由il - 1 β通过p38 MAPK;诱导表达的LFA-1 msc增强il - 1的细胞粘附 β全身ICAM-1 HUVECs。

 数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

 的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

 确认

这项工作是财务科技部支持的中华民国,台湾,在项目数字最- 104 - 2320 - b - 010 - 0090 - my3最- 107 - 2320 - b - 010 - 029 - my3 (H.-S。王),由教育部台湾,目的为顶尖大学计划,H.-S。王。作者想要感谢杨Wen-Yi编辑稿件。

 补充材料

补充图1:细胞生存能力分析对msc和HUVECs药物细胞毒性影响。(一)msc接受il - 1 β为150分钟,30分钟,IL-1RA洛伐他汀为30分钟,某人203580 30分钟,放线菌酮90分钟,DMSO 90分钟。(B) HUVECs接受il - 1 β6小时,洛伐他汀为30分钟,DMSO 30分钟。数据是由多模量化微型板块的读者。数据的显示 的意思是 ± SD ( n = 3 )。(n。:nonsignificance)。补充图2:不同浓度的洛伐他汀抑制il - 1 β全身的MSC HUVECs附着力;il - 1 β骨髓间充质HUVECs全身被洛伐他汀抑制在不同浓度。数据代表 的意思是 ± SD ( n = 3 )( ∗ ∗ ∗ P < 0.005 , ∗ ∗ P < 0.01 , ∗ P < 0.05 )。补充图3:在HUVECs LFA-1使用的表达il - 1 β和HUVECs il - 1治疗 β作为对照组或接受il - 1 β15、30、120和360分钟。免疫细胞化学染色法对LFA-1(绿色)和DAPI HUVECs(蓝色)。补充图4:ICAM-1在msc使用il - 1的表达 βmsc治疗没有il - 1 β作为对照组或接受il - 1 β15、30、120和360分钟。免疫细胞化学染色法对ICAM-1(绿色)和DAPI msc(蓝色)。

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