行业动态
间充质干细胞(MSCs)是典型的成人干细胞,具有通过组织特异性分化、旁分泌效应和免疫调节促进组织修复的能力。由于MSCs细胞很容易分离,具有非免疫原性且对多种缺血性疾病有治疗潜能,因此MSCs细胞在基础研究和缺血性疾病的临床试验中得到了广泛的研究,然而,在临床应用前MSCs的体外扩增导致代谢重新编辑过程中,从糖酵解到氧化磷酸化,极大地损害了它的增值和治疗能力。
2020年9月11日,复旦大学附属中山医院葛均波院士团队的文章"SIRT5 deficiency enhances the proliferative and therapeutic capacities of adipose-derived mesenchymal stem cells via metabolic switching"在线发表在CTM杂志上,研究旨在探究脂肪源性间充质干细胞(ADMSCs)体外扩张过程中,Sirtuin5(SIRT5)对其增值和治疗功能的调节作用。
文章简介
实验方法:从野生型(W T)和SIRT5-敲除(SIRT5−/−)小鼠中分离ADMSCs。通过采用细胞计数法研究ADMSCs的增殖能力;用二氢乙锭和衰老相关β-半乳糖苷酶染色测定细胞内有害活性氧(ROS)和衰老水平; 质谱分析蛋白质琥珀酰化;测定氧消耗率和额外的细胞酸化率作为线粒体呼吸和糖酵解的指标;通过定量PCR和westernblot验证代谢相关基因的表达;运用后肢缺血小鼠模型评估WT和SIRT5−/−ADSMCs的治疗潜力。
结果:表明野生型小鼠体外扩增过程中ADMCs中SIRT5蛋白水平上调。而敲除型小鼠(SIRT5−/−)ADMSCs表现出较高的增殖率,延缓衰老,减少ROS的积累。此外,在敲除型小鼠(SIRT5−/−)ADMSCs中观察到蛋白质琥珀酰化水平升高,导致三羧酸循环相关酶活性降低和减弱线粒体呼吸。在S敲除型小鼠(SIRT5−/−)ADMSCs中,葡萄糖摄取、糖酵解和磷酸戊糖途径升高。 甘氨酸抑制琥珀酰化或SIRT5的再表达逆转了敲除型小鼠(SIRT5−/−)ADMSCs的代谢改变,从而消除了它们增强的增殖能力。在后肢缺血小鼠模型中,敲除型小鼠(SIRT5−/−)ADMSCs移植与野生型小鼠ADMSCs相比,增强了血流恢复和血管生成。
综上所述,在ADMSC培养扩增过程中SIRT5缺乏会导致逆转代谢模式,增强增殖能力,并改善治疗结果。这些数据表明SIRT5是增强MSCs功能特性的潜在靶点,可用于临床应用。我们的发现可能不仅有益于MSC治疗相关的深入研究,而且还可能提供对使用具有类似代谢模式的干细胞的其他治疗策略的支持。