NRP2:间充质干细胞干性的关键标识,开启再生医学新征程

【字体: 时间:2025年04月29日 来源:Inflammation and Regeneration 5

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  间充质干细胞(MSCs)临床应用前景广阔,但存在批次质量不均问题。研究人员开展 NRP2对 MSCs 特性影响的研究,发现 NRP2+的 MSCs 增殖、分化和迁移能力更强。该成果为筛选优质 MSCs 提供依据,推动再生医学发展。

  在生命科学的奇妙世界里,间充质干细胞(MSCs)就像一群神奇的 “小工匠”,它们拥有分化成多种细胞的独特本领,在骨组织修复、免疫调节等方面大显身手,吸引了众多科研人员的目光,成为细胞治疗领域的 “明星选手”。然而,MSCs 在实际应用中却遇到了不少麻烦。目前获取 MSCs 的常规方法,就像是一场 “混乱的选拔”,难以避免地混入成纤维细胞、粒细胞和造血细胞等 “不速之客”,这些杂质会严重影响移植效果。而且,长时间培养 MSCs 还会让它们 “疲惫不堪”,出现复制性衰老,大大降低治疗效果。比如,衰老的 MSCs 静脉移植后,可能会在肺部 “堵路”,引发肺栓塞。因此,如何精准筛选出 “优质” 的 MSCs,成为了再生医学领域亟待解决的难题。
为了攻克这一难题,日本岛根大学医学院生命科学系等机构的研究人员展开了深入研究。他们把目光聚焦在了神经毡蛋白 2(NRP2)上,这个在 MSCs 中作用还不明确的神秘分子,或许隐藏着筛选优质 MSCs 的关键线索。经过一系列严谨的实验,研究人员发现,表达 NRP2的 MSCs 克隆(NRP2+ MSCs)就像是 MSCs 中的 “精英部队”,它们的增殖、分化和迁移能力都比不表达 NRP2的 MSCs 克隆(NRP2- MSCs)更胜一筹。而且,激活 VEGF-C/NRP2信号通路,还能进一步提升 MSCs 的增殖和分化潜力。这一重大发现意义非凡,它为再生医学筛选优质 MSCs 提供了关键的细胞表面标记 ——NRP2,就像给科研人员提供了一把精准筛选的 “金钥匙”,有望推动再生医学取得新的突破,该研究成果发表在《Inflammation and Regeneration》杂志上。

在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。他们首先从人骨髓中分离出 MSCs 克隆,利用流式细胞术分析细胞表面 NRP2、VEGFR、plexinA1 等分子的表达情况;通过茜素红 S(Alizarin Red S)和油红 O(Oil Red O)染色,分别评估 MSCs 的成骨和成脂分化能力;借助划痕愈合实验检测细胞的迁移能力;采用定量逆转录聚合酶链反应(q-PCR)分析 NRP2基因的表达水平;还运用微阵列分析筛选差异表达基因。

研究结果如下:

  1. NRP2在快速扩增克隆(RECs)中高表达:通过对 RECs 和中等扩增克隆(MECs)进行微阵列分析,研究人员发现约 2200 个基因在 RECs 中上调,其中 NRP2编码细胞表面蛋白且在 MSCs 中的作用未被报道,引起了他们的关注。进一步用流式细胞术检测发现,20 个 MSC 克隆中有 9 个显著表达 NRP2,且 NRP2表达水平在不同 RECs 中存在差异,q-PCR 分析也证实 NRP2+ RECs 中 NRP2基因表达更高,随着传代次数增加,NRP2+ RECs 中 NRP2表达逐渐降低。
  2. NRP2+ RECs 增殖和分化能力更强:实验表明,NRP2+ RECs 在短期和长期体外培养中,增殖速率都显著高于 NRP2- RECs,且其增殖速率与 NRP2表达水平显著相关。在成骨和成脂分化能力方面,无论是早期还是晚期传代的 NRP2+ RECs,都比 NRP2- RECs 表现更优。
  3. NRP2high和 NRP2low细胞的差异:对同一 NRP2+ REC 中的 NRP2high和 NRP2low细胞群体进行研究发现,虽然 NRP2high细胞体积更大,但二者增殖速率差异不显著。在分化能力上,二者成骨分化能力无明显差异,NRP2high细胞的成脂分化能力更强。
  4. NRP2+ RECs 迁移能力更强:划痕愈合实验显示,NRP2+ RECs 在划痕后迁移距离更远,表明其迁移能力明显强于 NRP2- RECs。
  5. VEGF-C/NRP2信号通路的影响:研究发现 MSCs 表达 VEGFR2 和 VEGFR3 但不表达 plexinA1。添加 VEGF-C 后,NRP2+ RECs 增殖速率显著加快,而 NRP2- RECs 无明显变化。在分化方面,VEGF-C 显著促进了 NRP2+和 NRP2- RECs 的成骨分化,且对 NRP2+ RECs 的作用更明显,对成脂分化影响不显著。

综合研究结论和讨论部分,NRP2就像是 MSCs 干性的 “指示灯”,NRP2+ RECs 展现出强大的增殖、分化和迁移潜力。这不仅为筛选具有干性相关特性的 MSCs 提供了关键标记,让科研人员在再生医学研究中能够更精准地挑选 “优质种子细胞”,还有助于深入理解 MSCs 的生物学特性和调控机制。不过,目前关于 NRP2在 MSCs 中的作用机制尚未完全明确,后续还需要开展更多研究,比如进行 NRP2基因的功能获得和缺失分析,探索转录共激活因子 TAZ 在 MSCs 增殖和分化中的具体作用等。但无论如何,这项研究已经为再生医学领域开辟了新的方向,为未来利用 MSCs 治疗多种疾病带来了新的希望,有望让更多患者受益于干细胞治疗的神奇力量。

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