干细胞分泌因子
阿魏酸对间充质干细胞增殖、分泌 干细胞因子和成管分化的影响
阿魏酸对间充质干细胞增殖、分泌干细胞因子和成管分化的影响作者：肖慧彭林娟熊武白雪谭梅鑫李叶兰杨莹朱晨鸿邹晓玲来源：《湖南中医药大学学报》2021年第08期〔摘要〕目的探討阿魏酸（ferulic acid， FA）对间充质干细胞（mesenchymal stem cells， MSCs）增殖、分泌干细胞因子（stem cell factor， SCF）和定向内皮细胞成管分化的影响。
方法取足月健康新生儿脐带血10 mL，采用密度梯度离心法得到单个细胞，并鉴定人脐带血间充质干细胞（human umbilical cord blood mesenchymal stem cells， hUCBMSCs）分化能力。
将hUCBMSCs分别用不同浓度梯度的FA（0、1、2、4、8、16 mg/L）干预以确定FA促hUCBMSCs增殖的最佳浓度。
取hUCBMSCs随机分为实验组与对照组，实验组用最佳浓度FA干预，对照组用等体积PBS液处理。
分别采用CCK-8细胞增殖试验、Matrigel体外成管试验及ELISA法检测两组hUCBMSCs增殖、成管及分泌SCF的能力;采用免疫荧光法检测hUCBMSCs向内皮细胞分化后CD31、vWF的表达情况。
结果（1）hUCBMSCs能成功诱导分化为骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞;（2）FA促进hUCBMSCs增殖的最佳浓度为2 mg/L;（3）与对照组相比，实验组hUCBMSCs增殖、成管及分泌SCF能力显著增强，且FA诱导成管分化后CD31和vWF的表达明显增多（P<0.05）。
结论 FA能促进hUCBMSCs增殖及分泌SCF，同时能诱导hUCBMSCs成管分化，进一步证实FA具有促进血管新生的潜能。
〔关键词〕阿魏酸;间充质干细胞;细胞增殖;干细胞因子;成管分化;血管新生〔中图分类号〕R285.5 〔文献标志码〕A 〔文章编号〕doi：10.3969/j.issn.1674-070X.2021.08.005Effects of Ferulic Acid on the Proliferation， Stem Cell Factor Secretion and TubeDifferentiation of Mesenchymal Stem CellsXIAO Hui1， PENG Linjuan1， XIONG Wu2， BAI Xue1， TAN Meixin1， LI Yelan1，YANG Ying1， ZHU Chenhong1， ZOU Xiaoling2*（1. Hunan University of Chinese Medicine， Changsha， Hunan 410208， China; 2. The First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine， Changsha， Hunan 410007，China）〔Abstract〕 Objective To study the effects of ferulic acid （FA） on the proliferation， the secretion of stem cell factor （SCF） and the differentiation of targeted endothelial cells by mesenchymal stem cells （MSCs）. Methods Single nuclear cells were isolated by density gradient centrifugation from cord blood of full-term healthy newborns， and the differentiation ability of human umbilical cord blood mesenchymal stem cells （hUCBMSCs） were identified. hUCBMSCs were intervened with FA with different concentration gradients （0， 1， 2， 4， 8， 16 mg/L） to determine the optimal concentration of FA to promote the proliferation of hUCBMSCs. hUCBMSCs were randomly divided into the experimental group and the control group. The experimental group was intervened with the best concentration of FA， the control group was treated with PBS solution of equal volume. CCK-8 cell proliferation test， Matrigel in vitro tube test and ELISA method were used to detect the proliferation， tube formation and SCF secretion ability of the two groups of hUCBMSCs; immunofluorescence method was used to detect the expression of CD31 and vWF after hUCBMSCs differentiated into endothelial cells. Results （1） hUCBMSCs can successfully induce differentiation into bone cells， chondrocytes and adipocytes. （2） The optimal concentration of FA to promote the proliferation of hUCBMSCs is 2 mg/L. （3） Compared with the control group， the ability of hUCBMSCs in the experimental group to proliferate， form tubes and secrete SCF was significantly enhanced， and the expression of CD31 and vWF increased significantly after FA induced tube differentiation （P<0.05）. Conclusion FA can promote the proliferation， the secretion of SCF from hUCBMSCs， and induce the differentiation of hUCBMSCs into tubes， further confirming that FA has the potential to promote angiogenesis.〔Keywords〕 ferulic acid; mesenchymal stem cell; cell proliferation; stem cell factor; tube differentiation; angiogenesis间充质干细胞（mesenchymal stem cells， MSCs）是一类具有自我复制、更新和多向分化潜能的多功能细胞，主要来源于中胚层，可在骨髓、外周血、脐血、脂肪组织中分离提取[1]。
干细胞研究
1.胞间基质：即细胞外基质，指分布于细胞外
空间，由细胞分泌蛋白和多糖构成的网一个细胞外网架维持组织结构，通 过结合与传递信号分子对细胞存活、增殖、分 化、迁移等具有重要影响。
3.细胞外基质的种类：
胶原
氨基聚糖
蛋白聚糖
层粘连蛋白和纤粘连蛋白
干细胞巢(stem cell nich)：干细胞在组织中的居
所。 干细胞生存的微环境： 指干细胞巢中控制干细胞增殖与分化的外部信号。
如：
细胞分泌因子 细胞表面的粘附分子 细胞外基质成分
这些物质可以介导干细胞-干细胞的相互作用，
以及细胞与细胞外基质的作用，影响干细胞的
增殖和分化。
分泌因子是由细胞自分泌或旁分泌的生长因子， 有的分泌因子对维持干细胞的增殖，分化和存活 具有调节作用。 如转化生长因子-β和Wnt家族的成员，在不同组 织甚至不同种属中都发挥重要作用。
通过TCF/LEF和β-cat对C-myc的表达进行调控
，即Wnt通路的靶基因为c-myc。
TCF/LEF是Wnt信号通路的中间介质，可与β-连 环蛋白(β-catenin，β-cat)结合成复合物，将β-
catenin由胞浆→核内。
β-cat是Wnt信号通路中最重要的信号分子。β-
cat具有两种功能：细胞粘附及信号转导，其C端参入信号转导，N-端参入细胞粘附。
即细胞通过控制FN RNA的拼接方式，使其与不
弹性蛋白
细胞粘连分子
举几个与干细胞增殖分化有关的例子。
胶原是细胞外基质中的主要框架结构。
目前发现的胶原至少19种。每种胶原的结构特性 均与其特定功能相适应。可形成胶原纤维(Ⅰ、Ⅱ 、Ⅲ型)、三维网络结构(Ⅳ型)的片层胶原。
胶原是构成基底膜的主要成分之一，并与细胞 基质中的其它成分一起构成结构与功能的统一 体。为干细胞生存及生命活动提供微环境。
细胞因子的种类与功能
（1）免疫调节作用(主要)：
a. 活化巨噬细胞；
子，提高
b. 促进APC(s)表达MHC-II类分
抗原递呈能力；
NK细胞
c. 促进MHC-I类分子表达，增强
和 CTL细胞的杀伤活性；
d. 促B 细胞分化、增殖；
合成。
e. 抑制Th2细胞分化及细胞因子
A
11
三、肿瘤坏死因子（tumor
TNF）：
necrosis factor,
b. 刺激单核巨噬细胞等合成、分泌细 胞因
子(如IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α 等)，导
致炎性细胞浸润和增强吞噬细胞 的杀伤。
（2）促MHC-I类分子表达，增强CTL对靶细
A
14
高浓度：--- 内分泌效应
（1）引起发热； （2）协同IL-1、IL-6诱导肝细胞
合成急性期蛋白； （3）抑制骨髓造血干细胞的分裂； （4）引起代谢紊乱，导致恶液质； （5）介导内毒素致感染性休克。
A
15
2．TNF-β
LT）
又称淋巴毒素（lymphotoxin，
与TNF-α的氨基酸序列为28%同源 性，
二者结合同一受体。
细胞来源：激活的T细胞。
生物学功能：与TNF-α相似，在局 部
发挥效应。
A
16
四、集落刺激因子
(colony- stimulating factor， CSF)：
概念：
某一细
细胞来源：胎盘（人类）
刍动物）
A
孕体（反
9
2. 主要生物学活性：
I 型干扰素：
（1）抗病毒和抗肿瘤： A. 诱导宿主细胞产生抗病毒蛋白，
干扰 病毒复制；
细胞因子的种类与功能
3、IL-6：
细胞来源：主要由单核巨噬细胞、 Th2
内皮细胞、成纤
细胞、血管
维细胞产生。
主要功能：
（1）刺激活化Ｂ细胞增殖，分泌 抗体；
（2）刺激Ｔ细胞增殖及CTL活化；
（3）刺激肝细胞合成急性期蛋白， 参
精品课件
4、IL-10：
细胞来源： Th2细胞和单核巨噬细 胞
（主要）； 上皮细胞。
作用方式：以自分泌和旁分泌方式发挥效 应。
主要生物学功能：
（1）活化T细胞，促细胞因子产生；
（2）刺激NK细胞增殖，增强NK杀伤活
胞产
性及产生细胞因子，诱导LAK细
生；
精品课件
2. IL-4
细胞来源：主要由Th2细胞、肥大细胞及 嗜
碱性粒细胞产生。 主要功能：
（1）促Ｂ细胞增殖、分化； （2）诱导IgG1 和IgE产生； （3）促进Th0细胞向Th2细胞分化； （4）抑制Th1细胞活化、分泌细胞 因子；
细胞来源：活化的T细胞。
主要功能：趋化并活化单个核细
胞
精品课件
（3）C亚族（γ亚族）：
--- 氨基端只含有一个半 胱氨酸。
成员：lymphotactin-α和
lymphotactin-β 主要功能：趋化淋巴细胞。
精品课件
（4）CX3C亚族（δ亚族）：
--- 两个半胱氨酸被三个氨基酸 隔开。
成员：Fractalkine 主要功能：趋化淋巴细胞和巨噬 细
主要功能： （1）抑制前炎症细胞因子产生； （2）抑制MHC -II类分子和B-7
分子 的表达；
（3）抑制T细胞合成IL-2、 精品课件
5. IL-12：
细胞来源：主要由单核-巨噬细胞、 B细
肿瘤环境下脂肪间充质干细胞旁分泌因子促进结肠癌细胞侵袭
肿瘤环境下脂肪间充质干细胞旁分泌因子促进结肠癌细胞侵袭陈冬梅;刘淑丹;马会明;刘晓明;梁雪云;魏军【摘要】Objective To investigate the underpinning mechanisms by which human adipose-derived mesenchymal stem cells ( hAMSCs) promote cancer metastasis remain elusive. Methods Colon cancer cells were co-cultured with AMSCs using a Transwell model. The capacity of invasion of HCT116 cells in the indicated conditions was de-tected by a Transwell invasive assay. The transcripts of EMT-associated genes in HCT116 treated with indicated conditions were determined by a qRT-PCR assay. Concentration of indicated paracrine factors and cytokines of the culture medium was ascertained by an ELISA. Results The results showed that AMSCs could promote colon canc-er cells to a mesenchymal-like phenotype in a contact-dependent manner. Reciprocally, colon cancer cells were a-ble to induce AMSCs to produce metastasis-related factors and cytokines, such as fibroblast growth factor 10 ( FGF10 ) , vascular endothelial growth factor C ( VEGFC ) , tumor necrosis factor-α( TNF-α) and interleukin 10 (IL-10) in part through a mechanism of an activation of tumor microenvironment. Intriguingly, an inhibition of contact with AMSCs led a reduced capacity of invasion of colon cancer cells in vitro. Conclusion These findings thus suggest that the crosstalk between the microenvironment of cancer cells and paracrine factors of AMSCs has an implication in colon cancer malignancy. This study thus uncovers a novel paracrine factors mediated-crosstalk be-tween colon cancer cells andAMSCs in colon cancer malignancy.%目的确定肿瘤环境下人类脂肪间充质干细胞( hAMSCs)的旁分泌特征变化与肿瘤细胞侵袭的关系. 方法体外分离培养AMSCs,收集培养上清液制备条件培养基,用于培养HCT116细胞. 利用Transwell 培养板共培养AM-SCs与HCT116 细胞. 通过检测穿透人工基底胶( Matrigel胶)的能力比较两种培养条件下HCT116细胞侵袭能力的差异. 实时荧光定量 PCR 检测 HCT116 细胞上皮间质转化( EMT)相关基因的表达变化. ELISA法检测共培养后AM-SCs基因表达和旁分泌因子表达变化. 结果结肠癌细胞系HCT116与AMSCs 的Transwell共培养系统中,HCT116细胞的侵袭能力较AMSCs条件培养液培养显著增强. 同时结肠癌细胞系HCT116构成的肿瘤微环境也影响了AMSCs旁分泌因子表达的变化,其中成纤维生长因子10 ( FGF10 )、血管内皮生长因子C( VEGFC)、肿瘤坏死因子α( TNF-α)和白细胞介素10(IL-10)的表达较正常培养条件下显著上调. 结论肿瘤微环境影响下的AMSCs旁分泌因子表达改变,这些变化能够增强结肠肿瘤细胞的侵袭能力.【期刊名称】《安徽医科大学学报》【年(卷),期】2016(051)001【总页数】6页(P36-41)【关键词】转移性;旁分泌因子;脂肪间充质干细胞;结肠癌【作者】陈冬梅;刘淑丹;马会明;刘晓明;梁雪云;魏军【作者单位】宁夏医科大学总医院干细胞研究所,银川 750004;宁夏医科大学总医院干细胞研究所,银川 750004;宁夏医科大学教育部生育力保持重点实验室,银川750004;宁夏医科大学总医院干细胞研究所,银川 750004;宁夏医科大学总医院干细胞研究所,银川 750004;宁夏医科大学总医院干细胞研究所,银川 750004【正文语种】中文【中图分类】R73-37肥胖已成为发达国家和部分发展中国家共同面对的人口健康问题。
干细胞概述(完整)
正常情况下，APC、GSK-3β、Axin等调节下， 胞浆内β-catenin处于平衡状态； 当 Wnt 因 子 与 其 受 体 结 合 ， Wnt 信 号 传 导 使 GSK3 被抑制，使 β-catenin 不能正常水解而积 累，过量的β-catenin与Lef/Tcf结合并入核，与 DNA结合蛋白Tcf3结合，激活c-myc、cyclinD1
窄，只能分化为相应(或相邻)组织器官组成的细
胞。如神经干细胞，表皮干细胞。
第一节 干细胞生物学
1. 组织自体稳定性：
特定组织通过使自身细胞死亡和增生的
方式保持组织细胞数量动态平衡的特征
称组织自稳定性。
2. 干细胞是个体发育和组织再生的基础。
一、干细胞的形态和生化特征
1．干细胞的形态特征
①干细胞形态共性：细胞呈圆形或卵圆
(三) 胞间基质和整合素
1.胞间基质：即细胞外基质，指分布于细胞外
空间，由细胞分泌蛋白和多糖构成的网络结构。 2.作用：细胞外基质可以将细胞粘连在一起， 同时还提供一个细胞外网架维持组织结构，通 过结合与传递信号分子对细胞存活、增殖、分 化、迁移等具有重要影响。
3.细胞外基质的种类：
胶原
氨基聚糖
子(TCF/LEF)家族转录调节因子等。
(4)Wnt信号途径的作用： 在生物的正常发育中起重要作用，是组 织发育、分化所必需的关键信号通路。 (5)Wnt信号途径的作用机理： 通过TCF/LEF和β-cat对C-myc的表达进行
调控，即Wnt通路的靶基因为c-myc。
TCF/LEF 是 Wnt 信号通路的中间介质，可 与β-连环蛋白(β-catenin，β-cat)结合成复 合物，将β-catenin由胞浆→核内。 β-cat 是 Wnt 信号通路中最重要的信号分 子。 β-cat 具有两种功能：细胞粘附及信 号转导，其 C- 端参入信号转导， N- 端参 入细胞粘附。
肿瘤干细胞和肿瘤微环境相互作用
肿瘤干细胞和肿瘤微环境相互作用近年来，肿瘤干细胞和肿瘤微环境的相互作用备受关注。
肿瘤干细胞是一小部分存在于肿瘤细胞群中的细胞种类，具有自我更新和分化能力，并可能参与肿瘤的持续生长和复发。
而肿瘤微环境是指肿瘤周围的细胞、信号分子和基质等组成的复杂环境，对肿瘤的生长和进展起着至关重要的作用。
1. 肿瘤干细胞对肿瘤微环境的影响肿瘤干细胞能够改变肿瘤微环境，使其更加有利于肿瘤的生长和进展。
首先，肿瘤干细胞可以分泌多种细胞因子，如干细胞因子、生长因子和趋化因子等，这些因子可以吸引周围的免疫细胞和内皮细胞进入肿瘤微环境，形成炎症反应，从而为肿瘤的生长提供有利条件。
其次，肿瘤干细胞可以调节肿瘤周围细胞的表型和功能，促进血管生成、增加血管通透性，提供足够的养分和氧气供给肿瘤细胞。
此外，肿瘤干细胞还可以与肿瘤微环境中的其他细胞相互作用，形成以肿瘤干细胞为中心的细胞网络，进一步促进肿瘤的生长和进展。
2. 肿瘤微环境对肿瘤干细胞的影响肿瘤微环境中的细胞和信号分子可以直接或间接地影响肿瘤干细胞的特性和行为。
首先，肿瘤微环境中的细胞可以分泌多种细胞因子和信号分子，影响肿瘤干细胞的增殖、分化和转化能力。
例如，肿瘤微环境中的巨噬细胞可以释放干细胞因子和趋化因子，刺激肿瘤干细胞的增殖和迁移。
其次，肿瘤微环境中的基质含有多种细胞外基质分子，如胶原、纤维连接蛋白等，这些基质分子可以与肿瘤干细胞表面的特异性受体结合，影响干细胞的存活、增殖和分化。
最后，肿瘤微环境中的缺氧、酸化和营养物质缺乏等因素也会影响肿瘤干细胞的生存和功能。
3. 肿瘤干细胞和肿瘤微环境相互作用的意义肿瘤干细胞和肿瘤微环境之间的相互作用对肿瘤的生长、进展和治疗具有重要意义。
首先，肿瘤干细胞和肿瘤微环境之间的相互作用可以影响肿瘤的敏感性和耐药性。
肿瘤干细胞具有高度的耐药性，它们可以通过与肿瘤微环境中的信号分子相互作用，激活耐药相关的信号通路，从而减弱化疗药物的疗效。
其次，肿瘤干细胞和肿瘤微环境之间的相互作用还可以影响肿瘤的生长和迁移能力。
细胞因子和细胞因子受体
2.集落刺激因子 (Colony-Stimulating Factor, CSF)
•
能够刺激多能造血干细胞和不同发育阶段的造血祖细胞增殖
分化，并在半固体培养基中形成相应细胞集落的细胞因子。
• 根据刺激不同造血细胞系或不同分化阶段的细胞有不同的命名
名称 SCF（干细胞因子）
主要产生细胞
• IL-2受体：CD25(α)；CDl22(β)；CDl32(γc)
IL-2的生物学活性
• 作用具有沿种系谱向上有约束性，向下无约束性：
1、促进活化的T细胞进入S期，维持细胞的增殖，刺激产生： MHCII，IFN-γ，IL-4、5、6，LT-α，CSF。
2、促进杀伤细胞分化和效应：CTL，NK，LAK； 诱导杀伤细胞： IFN-γ，TNF-α产生，增强CTL穿孔素表达
EPO（红细胞生成素）
TPO（血小板生成素）
肾脏细胞
肾，肝
红细胞
血小板
G-CSF(粒细胞集落刺激因子)
• 1983年命名,1986年克隆成功. • 人G-CSF基因位于17号染色体, • 人类有两种不同的G-CSF DNA,分别编码含207和204
个氨基酸的前体蛋白,均有30个氨基酸的先导序列,除了 在35位插入了3个氨基酸外,其余序列一样. • 有5个半胱氨酸36=42,64=74,17游离. • 来源 • 多种细胞可产生 • 内毒素、TNF-α、IL-1、IFN-γ活化单核/巨噬细胞可 产生， • 刺激成纤维、内皮细胞也可产生， • 某些肿瘤细胞可产生
传统生物学策略
生物活性
别离纯化
蛋白质
cDNA克隆
基因
检测表型
细胞
构建
动物模型
临床相关
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干细胞分泌因子五大功效以及他的运用
【干细胞分泌因子作用范围,造应症】
1.抗衰老美容治疗:衰老及亚健康导致的人体整体机能退化,再造肝脏,肾脏,心脏,肠胃,胰岛的脏器功能.修复皮肤损伤，调节肌体细胞线粒体功能，提高皮肤抗氧化能力、防辐射能力、抗过敏能力，内外整体年轻化。
2.内分泌,组织器官功能再生治疗:肝脏、肾脏、心脏、肠胃、胰岛功能再生。
辅助治疗脂肪肝、肝硬化、肾炎、肾功能衰竭
3.神经系统再生修复治疗:帕金森病,老年痴呆,脑血管意外,脊髓外伤的治疗和恢复.
4.造血及免疫功能再生治疗:抑制人体肿瘤细胞和防止肿瘤转移,扩散,造应血功能及免疫功能低下者,如肿瘤,放疗,化疗术后病人.
5.肌肉及骨骼修复再生治疗皮肤,肌肉(包括心肌),骨骼的修复再生。
【主要有以下干细胞的分泌因子】
造血干细胞分泌因子
皮肤干细胞分泌因子
神经干细胞分泌因子
肌肉干细胞分泌因子
脏器多能干细胞分泌因子
主要因子成分:
肝细胞生长因子（HGF）——促进肝实质细胞等各组织细胞的增殖。
神经细胞生长因子（NGF）——促进神经细胞（知觉、交感神经节细胞）的增殖。
上皮细胞生长因子（EGF）——皮肤、肺、角膜、气管上皮细胞的增殖。
成纤维细胞生长因子（FGF）——促进人成纤维细胞、胶质细胞、血管内皮细胞的增殖。
胰岛素样生长因子（IGF）——软骨细胞、平滑肌细胞的增殖。
集落形成刺激因子（CSF）——负责免疫细胞的粒细胞、巨噬细胞等干细胞的增殖。
各类白介素（LL—1—19）——促进免疫细胞（T细胞、B细胞、NK 细胞）
以及胸腺细胞的增殖、分化，促进淋巴细胞活素产生
【干细胞分泌因子对人体的作用周期】:
第一阶段
干细胞分泌因子经血液循环进入细胞组织，开始迅速补充细胞新陈代谢所需的全部营养，使人体老化的细胞及过氧化物等代谢垃圾开始代谢排泄。
同时，干细胞分泌因子开始耙向激活休眠的干细胞。
此阶段表现为：身体局部有退皮现象，皮肤斑痕初步淡化，皱纹变浅，疲劳感消除，体力增强，精力逐渐旺盛，食欲增加，睡眠和性功能有所改善。
第二阶段
干细胞分泌因子和营养物质进入人体各个角落，其所有的营养成分完全被机体吸引，休眠干细胞被大量激活，细胞分化速度达到生长期的水平，全面修复、补充受损、老化、病变的细胞，为机体补充新鲜细胞并使组织器官恢复到最具有活力的状态。
此阶段表现为：可以感觉到身体状况明显改善，精力充沛，容光焕发，部分老年斑可消失，头发再生、大脑反应能力、记忆力加强，视力及夜视力增进，脂肪肝消失，身体抗病力增强，睡眠彻底改善，性欲增强。
第三阶段
干细胞分
泌因子在体内完全、最大限度地发挥功效，人体受损细胞耙向修复、再生良好，干细胞新分化功能细胞活力旺盛，人体恢复并保持年轻健康态。
此阶段表现为：精力充沛，体质全面上升，免疫功能大幅度提高，人体新陈代谢正常，神经内分泌协调，各组织器官和脏器功能达到优良状态，身体功能可年轻5—10岁，全面解决亚健康，逆转衰老趋势，再生健康状态。
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