血红素氧合酶1促进氧化应激条件下神经干细胞向神经元分化

作     者：于庆贺 蔡子鸣 田禾 李翩 阮烨 梁金柱 林淑惠 林文平 Yu Qinghe;Cai Ziming;Tian He;Li Pian;Ruan Ye;Liang Jinzhu;Lin Shuhui;Lin Wenping

作者机构：广州中医药大学附属深圳平乐骨伤科医院脊柱外科广东省 深圳市 518118 广州中医药大学附属深圳平乐骨伤科医院广东省 深圳市 518118 广州中医药大学附属深圳平乐骨伤科医院妇科广东省 深圳市 518118 广州中医药大学第三临床医学院广东省 广州市 510006 

出 版 物：《中国组织工程研究》 (Chinese Journal of Tissue Engineering Research)

年 卷 期：2025年第29卷第23期

页      面：4931-4938页

学科分类：0831[工学-生物医学工程（可授工学、理学、医学学位）] 1002[医学-临床医学] 08[工学] 1010[医学-医学技术（可授医学、理学学位）] 100215[医学-康复医学与理疗学] 0836[工学-生物工程] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(81771323),项目负责人:林文平 广东省自然科学基金面上项目(2021A1515010722),项目负责人:林文平 深圳市自然科学基金面上项目(JCYJ20190813112401660),项目负责人:林文平 

主　　题：血红素氧合酶1 神经干细胞 氧化应激 脊髓损伤 神经元 凋亡 轴突 

摘      要：背景:研究表明,血红素氧合酶1能增强细胞的抗氧化、抗凋亡能力,但血红素氧合酶1过表达对氧化应激条件下神经干细胞增殖和分化的影响尚不清楚. 目的:探讨血红素氧合酶1过表达对氧化应激条件下神经干细胞存活和分化能力的影响. 方法:①从新生Balb/c小鼠脊髓组织中分离培养小鼠原代神经干细胞,免疫荧光检测神经干细胞标志物Nestin的表达;②采用慢病毒感染神经干细胞以诱导血红素氧合酶1过表达,流式检测绿色荧光蛋白荧光强度,Western blot检测血红素氧合酶1的表达水平;③在慢病毒感染神经干细胞培养基中添加H2O2以模拟脊髓损伤后的氧化应激微环境,采用细胞增殖检测试剂盒、细胞凋亡检测试剂盒和TUNEL染色试剂盒分析血红素氧合酶1过表达对神经干细胞增殖和凋亡水平的影响;④采用试剂盒检测脂质氧化标志物丙二醛、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶水平;⑤采用流式检测细胞内的活性氧水平以及神经干细胞向星形胶质细胞和神经元分化情况;⑥光学和荧光显微镜观察血红素氧合酶1过表达对神经干细胞分化的神经元轴突生长的影响. 结果与结论:①小鼠神经干细胞球形态稳定,生长状态良好,免疫荧光检测Nestin呈阳性;②Western blot检测发现血红素氧合酶1过表达组神经干细胞中血红素氧合酶1的表达显著高于空载体对照组;流式检测血红素氧合酶1过表达组和空载体对照组神经干细胞均表达绿色荧光蛋白;③血红素氧合酶1过表达维持了神经干细胞在氧化应激条件下的增殖活力并显著减少了细胞凋亡数量;④血红素氧合酶1过表达抑制了氧化应激微环境下神经干细胞的脂质过氧化,增强了维持氧化-还原稳态的相关酶类表达,降低了细胞内的活性氧水平;⑤血红素氧合酶1过表达促进了神经干细胞向神经元分化,并抑制了向星形胶质细胞分化;⑥血红素氧合酶1过表达组的神经元轴突更长并且细胞间的连接更多.上述结果表明过表达血红素氧合酶1能减轻H2O2诱导的神经干细胞氧化损伤,抑制神经干细胞凋亡,促进神经干细胞增殖及向神经元细胞分化.