低氧激活自噬促进人间充质干细胞成骨分化的研究

目的 探讨低氧对人间充质干细胞(human mesenchymal stem cells，hMSCs)成骨分化的效应及分子机制。方法 在正常氧压(20% O2)和低氧(5% O2)条件下培养hMSCs；采用成骨分化诱导液(BDM)诱导hMSCs成骨分化；利用茜素红染色法考察细胞钙沉积情况；通过Western blotting检测细胞自噬相关蛋白的表达水平以及MAPK、PI3K-AKT-mTOR信号通路的激活情况。结果 低氧条件下，hMSCs钙沉积较常氧条件增强；BDM诱导hMSCs成骨分化过程伴随着LC3表达增加，抑制细胞自噬可以明显减弱低氧促进的细胞钙沉积；低氧促进的细胞发生钙沉积伴随着MAPK以及PI3K-AKT-mTOR信号通路的失活；抑制MAPK以及PI3K-AKT-mTOR信号通路有利于细胞自噬发生，进而促进hMSCs钙沉积。结论 低氧下可以通过激活细胞自噬来促进hMSCs成骨分化，抑制MAPK以及PI3K-AKT-mTOR信号通路可以进一步促进细胞自噬的发生，从而协同促进hMSCs成骨分化