维生素D通过改善炎症、氧化应激和线粒体自噬，增强间充质干细胞对胰腺损伤的保护作用

《Stem Cell Research & Therapy》：Vitamin D ameliorates the inflammation, oxidative stress and mitophagy to enhance the protective effects of MSCs on the pancreatic injury

　　摘要背景近期，间充质干细胞（MSCs）疗法已成为1型糖尿病（T1DM）治疗领域的一项革命性突破。然而，由于其受到包括维生素D（VD）缺乏等多种微环境影响，其疗效仍存在争议。此外，VD干预能否通过相关通路增强MSCs的保护作用，目前尚不清楚。本研究旨在通过体内和体外实验，评估VD通过影响炎症、氧化应激和线粒体自噬增强MSCs对胰腺损伤保护作用的具体作用。方法将3周龄雄性C57BL/6J小鼠分别喂食不同VD饮食3周。随后通过腹腔注射链脲佐菌素（STZ）建立T1DM小鼠模型，并经尾静脉注射MSCs进行治疗。之后分析血清、胰腺和/或脾脏组织的代谢参数、胰腺组织学、氧化应激和炎症指标，以及相关基因的mRNA和蛋白表达水平。此外，利用小鼠胰岛β细胞（MIN-6）在体外探索VD对炎症、氧化应激、细胞凋亡、细胞和线粒体活性氧（ROS）及线粒体自噬的作用，并使用氯喹（CQ）抑制线粒体自噬进行精确验证。结果在本研究中，在STZ诱导的T1DM小鼠中，VD干预可有效增强VD+MSCs+T1DM组中MSCs对胰岛素分泌和葡萄糖代谢的保护作用，表现为胰腺β细胞结构显著改善、血清葡萄糖浓度降低及葡萄糖储备能力提高（P<0.05）。同时，其可缓解胰腺损伤，表现为Bcl-2/Bax表达水平高于T1DM、VD+T1DM和/或MSCs+T1DM组，而Caspase 3水平低于上述各组（P<0.05）。此外，与上述三组相比，VD+MSCs+T1DM组胰腺组织中TNF-α、Foxp3、IL17A、CD68、Mcp1表达水平降低，而Beclin-1、Pink1、Parkin水平升高，血清GSH、CAT、SOD含量升高，MDA降低（P<0.05）。在体外实验中，与HG、VD+HG和/或MSCs+HG组相比，VD+HG+MSCs干预可改善高糖诱导的细胞凋亡率，表现为Bax、Caspase 3和TOMM20表达降低，而与VD代谢相关基因如CYP27A1、CYP24A1和VDR水平升高（P<0.05）。同时，其可降低细胞和线粒体ROS含量，伴随SOD、CAT、GSH、GSH/GSSG含量升高及MDA水平降低（P<0.05）。此作用伴随线粒体自噬增强，表现为Pink1和Parkin表达升高，而使用CQ抑制线粒体自噬可部分削弱该作用（P<0.05）。结论总之，体内和体外适当VD干预可通过改善炎症、氧化应激和线粒体自噬增强MSCs的保护作用，提示临床医生在考虑未来采用MSCs作为潜在治疗手段之前，应仔细监测T1DM患者的VD浓度。