内毒素的量效和时效对人脐带间充质干细胞增殖的影响

袁伟; 孟明耀; 李欣欣; 熊晶晶; 李檬; 曹佳; 刘梅; 侯宗柳; 黄永坤

doi:10.12259/j.issn.2095-610X.S20220928

内毒素的量效和时效对人脐带间充质干细胞增殖的影响

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220928

袁伟¹,
孟明耀^{2, 3},
李欣欣¹,
熊晶晶^{1, 4},
李檬^{1, 4},
曹佳^{1, 4},
刘梅¹,
侯宗柳^{2, 3, ,},
黄永坤^{1, 4, ,}

1.
昆明医科大学第一附属医院儿科，云南昆明　650032
2.
云南省肿瘤免疫防治研究重点实验室，云南昆明　650051
3.
昆明医科大学附属延安医院，云南昆明　650051
4.
云南省检验医学重点实验室，云南昆明　650032

基金项目: 云南省检验医学重点实验室开放课题基金资助项目（2017DG005）

详细信息

作者简介:
袁伟（1994～），女，云南文山人，在读硕士研究生，主要从事儿科学专业研究工作

孟明耀与袁伟对本文有同等贡献

通讯作者:
侯宗柳，E-mail：hzl579@163.com

黄永坤，E-mail：hykkmyncnwd@163.com

中图分类号: R329.2⁺4
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出版历程
- 收稿日期: 2022-06-23
- 网络出版日期: 2022-09-07
- 刊出日期: 2022-09-29

Effects of Dose-response and Time-dependent of Endotoxin on Proliferation of Human Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells

Wei YUAN¹,
Mingyao MENG^{2, 3},
Xinxin LI¹,
Jingjing XIONG^{1, 4},
Meng LI^{1, 4},
Jia CAO^{1, 4},
Mei LIU¹,
Zongliu HOU^{2, 3
, ,},
Yongkun HUANG^{1, 4
, ,}

1.
Dept. of Pediatrics，The 1st Affiliated Hospital of Kunming Medical University，Kunming Yunnan 650032
2.
Yunnan Provincial Key Laboratory of Tumor Immunotherapy，Kunming Yunnan 650051
3.
Yan’an Hospital Affiliated to Kunming Medical University，Kunming Yunnan 650051
4.
Yunnan Provincial Key Laboratory of Laboratory Medicine，Kunming Yunnan 650032，China

摘要

摘要: 目的探讨内毒素（Endotoxin)，又称为脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）的量效和时效对人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells，hUC-MSCs）增殖的影响。方法用含不同浓度LPS（0.098、0.195、0.39、0.78、1.56、3.12、6.25、12.5、25和50 EU/mL）的干细胞培养基培养hUC-MSCs，采用CCK-8增殖实验检测24h、48h和72 h的细胞增殖情况。确定促进hUC-MSCs增殖的低浓度（0.098 EU/mL）、中浓度（1.56 EU/mL）和高浓度（25 EU/mL）LPS，选择作用时间72 h，进一步用流式细胞术明确LPS对hUC-MSCs增殖的影响。结果 CCK-8检测结果提示，作用24 h、48 h时，表现为抑制hUC-MSCs的增殖。作用72 h时，表现为促进细胞增殖，且低浓度区域促进作用最显著，浓度增加其促增殖作用相对减弱。流式细胞术结果提示低浓度LPS组G0/G1期的占比降低，S期和G2/M期占比增高。结论 LPS的量效和时效对hUC-MSCs的增殖表现出不同的效应，适宜的LPS浓度及作用时间有利于hUC-MSCs的增殖。
- 内毒素 /
- 人脐带间充质干细胞 /
- 细胞增殖 /
- 干细胞移植
Abstract: Objective To investigate the effects of dose-response and time-dependent of endotoxin on the proliferation of human umbilical cord mesenchymal stem cells（hUC-MSCs）. Methods The hUC-MSCs were cultured in stem cell culture medium containing different concentrations of endotoxin（0.098, 0.195, 0.390, 0.780, 1.5600, 3.12, 6.250, 12.500, 25.000 and 50.000 EU/mL）. CCK-8 proliferation assay was used to detect the cell proliferation at 24, 48 and 72 hours. The low concentration（0.098 EU/mL）, medium concentration（1.56 EU/mL）and high concentration（25 EU/mL） of LPS were determined to promote the proliferation of hUC-MSCs, and the action time was selected for 72 hours. The effect of LPS on the proliferation of hUC-MSCs was further determined by flow cytometry. Results After 24, 48 hours of the treatment, it was mainly manifested by inhibiting the proliferation of hUC-MSCs. After 72 hours of the treatment, it showed a trend of promoting cell proliferation, and the promotion effect was most significant in the low concentration area, and the promotion effect was relatively weakened when the concentration increased. Further flow cytometry results suggested that the proportion of G0/G1 phase decreased, S phase and G2/M phase increased in LPS group of low concentration. Conclusion The dose-response and time-dependent of endotoxin have different effects on the proliferation of hUC-MSCs , and the appropriate concentration and duration of action of endotoxin are beneficial to the proliferation of hUC-MSCs.
- Endotoxin /
- Human umbilical cord mesenchymal stem cells /
- Cell proliferation /
- Stem cell transplantation

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图 1 不同浓度及不同作用时间的内毒素对hUC-MSCs增殖的影响

A：LPS不同浓度及不同作用时间hUC-MSCs增殖情况；B：不同浓度LPS作用24 h hUC-MSCs增殖情况；C：不同浓度LPS作用48 h hUC-MSCs增殖情况；D：不同浓度LPS作用72 h hUC-MSCs增殖情况。与对照组比较，^*P < 0.05，^**P < 0.01，^***P < 0.001，^****P < 0.0001。

Figure 1. Effects of endotoxin with different concentrations and different time on the proliferation of hUC-MSCs

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图 2 LPS刺激后流式细胞技术检测hUC-MSCs细胞周期代表图例

A：不含LPS的对照组；B：LPS终浓度为0.098 EU/mL；C：LPS终浓度为1.56 EU/mL；D：LPS终浓度为25 EU/mL。

Figure 2. Cell cycle of hUC-MSCs tested by flow cytometry after LPS stimulation

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图 3 不同浓度LPS作用72 h时hUC-MSCs细胞周期比例

与对照组比较，^*P < 0.05，^**P < 0.01，^***P < 0.001，^****P < 0.0001。

Figure 3. Proportion of hUC-MSCs cell cycle after 72 h of LPS with different concentrations

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表 1 LPS不同浓度及不同作用时间hUC-MSCs吸光度（A）值（$ \bar x \pm s $）

Table 1. Absorbance （A） of hUC-MSCs at different dose-response and time-dependent of LPS （$ \bar x \pm s $）

组别	hUC-MSCs增殖
组别	24 h	48 h	72 h
实验组1	0.571 ± 0.015^*	0.811 ± 0.001^*	1.321 ± 0.013^*
实验组2	0.540 ± 0.025^*	0.897 ± 0.030	1.346 ± 0.009^*
实验组3	0.535 ± 0.002^*	0.858 ± 0.011^*	1.263 ± 0.026^*
实验组4	0.433 ± 0.030^*	0.871 ± 0.008	1.129 ± 0.003^*
实验组5	0.552 ± 0.003^*	0.865 ± 0.010^*	1.037 ± 0.018^*
实验组6	0.554 ± 0.003^*	0.861 ± 0.020^*	1.145 ± 0.038^*
实验组7	0.547 ± 0.008^*	0.865 ± 0.028^*	1.018 ± 0.038^*
实验组8	0.593 ± 0.005^*	0.870 ± 0.012	1.049 ± 0.011^*
实验组9	0.630 ± 0.003	0.853 ± 0.041^*	1.063 ± 0.034^*
实验组10	0.639 ± 0.007	0.933 ± 0.012	0.927 ± 0.027
对照组	0.660 ± 0.004	0.940 ± 0.020	0.906 ± 0.012
注：实验组1至10LPS终浓度依次为：0.098、0.195 、0.39 、0.78 、1.56 、3.12 、6.25 、12.5、25、50 EU/mL，表示分别在24 h、48 h、72 h时，与对照组相比，^*P < 0.05。

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表 2 LPS不同浓度及不同作用时间hUC-MSCs增殖率（%）

Table 2. Proliferation rates of hUC-MSCs at different dose-response and time-dependent of LPS （%）

时间	组1	组2	组3	组4	组5	组6	组7	组8	组9	组10	对照组
24 h	86.46	81.82	81.11	65.61	83.69	83.99	82.88	89.8	95.45	96.82	100.05
48 h	86.24	95.43	91.31	92.7	91.99	91.56	92.06	92.55	90.74	99.26	100
72 h	145.81	148.53	139.37	124.61	114.5	126.34	112.36	115.75	117.29	102.32	100
注：实验组1至10LPS终浓度依次为：0.098、0.195 、0.39 、0.78 、1.56 、3.12 、6.25 、12.5、25、50 EU/mL。

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表 3 LPS对hUC-MSCs细胞周期的影响（%）

Table 3. Effect of LPS on huc-Mscs cell cycle （%）

分期	实验组1	实验组2	实验组3	对照组
G0/G1期	94.240 ± 0.450^*	96.210 ± 0.323^*	96.330 ± 0.254^*	97.550 ± 0.300
S期	2.880 ± 0.144^*	3.310 ± 0.144^*	3.060 ± 0.121^*	1.900 ± 0.110
G2/M期	2.880 ± 0.248^*	0.480 ± 0.064	0.610 ± 0.075	0.550 ± 0.075
注：实验组1、2、3的LPS终浓度分别为0.098 EU/mL、1.56 EU/mL、25 EU/mL，对照组不含LPS；与对照组相比，^*P < 0.05。

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