雌雄大鼠脂肪间充质干细胞代谢、增殖、分化及向血管平滑肌细胞分化的差异性

作     者：王秋花 杜孜玮 王文双 赵冬梅 张晓晴 

作者机构：滨州医学院基础医学院人体解剖与组织胚胎学教研室生物材料与组织再生国际合作联合实验室 烟台毓璜顶医院妇科 

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

年 卷 期：2025年

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100101[医学-人体解剖与组织胚胎学] 10[医学] 

基　　金：泰山学者青年项目(tsqn202103111),项目负责人:张晓晴 山东省自然科学基金青年基金(ZR2021QC034),项目负责人:张晓晴 烟台市省级人才配套资金(1007-10073802),项目负责人:张晓晴 山东省海外高层次人才工作站基金(2023119005),项目负责人:张晓晴 

主　　题：脂肪间充质干细胞 血管平滑肌细胞 诱导分化 雌性 雄性 小口径人工血管 

摘      要：背景：在血管壁结构中，血管平滑肌细胞通过调节血管张力维持压力稳定，确保组织血液供应。血管平滑肌细胞具有高度可塑性，是血管再生的关键细胞类型。然而，成熟的血管平滑肌细胞难以获取且体外扩增能力有限。相比之下，脂肪间充质干细胞易于获取、扩增能力强，并具备向血管平滑肌细胞分化的潜能。目前，雌雄来源脂肪间充质干细胞的代谢活性、增殖、集落形成等生物学特性及向血管平滑肌细胞分化的能力是否存在差异仍需深入研究。目的：比较雌性和雄性大鼠脂肪间充质干细胞的代谢活性、增殖、分化能力等生物学特征及向血管平滑肌细胞分化潜能的差异。方法：(1)分别从雌、雄大鼠腹股沟区获取脂肪组织，采用胶原酶消化法提取脂肪间充质干细胞，通过流式细胞术检测表面抗原(CD90、CD29、CD45)，并利用WST-1实验、细胞倍增实验、集落形成实验及成脂、成骨、成软骨分化实验比较雌雄大鼠脂肪间充质干细胞的生物学特征。(2)用5 ng/mL转化生长因子β诱导雌雄大鼠脂肪间充质干细胞向血管平滑肌细胞分化，通过qRT-PCR检测α-SMA、SM22α、Calponin、Caldesmon、SMMHC、Smoothelin基因表达，免疫荧光染色检测α-SMA、Caldesmon、Smoothelin蛋白表达，并通过胶原晶格收缩实验评估血管平滑肌细胞的收缩功能。结果与结论：(1)原代培养3 d后，显微镜下观察雌性和雄性大鼠脂肪干细胞形态均一，呈纺锤状；(2)流式细胞术检测大鼠脂肪间充质干细胞高表达CD90、CD29，低表达CD45;(3)与雄性大鼠脂肪间充质干细胞相比，雌性大鼠脂肪间充质干细胞代谢活性更好(P 0.05);(4)雌性和雄性大鼠脂肪间充质干细胞在倍增时间、集落形成、成脂、成骨、成软骨分化能力方面相似；(5)向血管平滑肌细胞诱导分化后，在基因层面，相较于雄性大鼠脂肪间充质干细胞，雌性大鼠脂肪间充质干细胞α-SMA、Caldesmon和SMMHC高表达(P 0.05)；在蛋白层面，相较于雄性大鼠脂肪间充质干细胞，雌性大鼠脂肪间充质干细胞α-SMA高表达(P 0.05)；在收缩功能层面，雌性和雄性大鼠脂肪间充质干细胞在收缩功能上相似。由此可见，在代谢活性和向血管平滑肌细胞分化方面，雌性大鼠脂肪间充质干细胞更有优势。