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SDF 1 CXCR4促进骨髓基质细胞迁移的作用

无心肌梗死小鼠中无论有无SDF-1的表达,都仅有少量的骨髓干细胞迁徙到心肌中,但与心肌梗死组有明显差异;提示骨髓干细胞在活体中归巢不只是需要SDF-1的趋化作用,心肌梗死区域的存在本身就具有重要作用[5,6]。

  通过transwell plate检测发现,在添加SDF-1的情况下,造血干/祖细胞的迁移率增加。因此SDF-1能介导造血干/祖细胞跨越骨髓内皮细胞层迁移的过程。SDF-1吸附在内皮细胞表面的蛋白多糖上,结合CD34+细胞表面的CXCR4而捕获造血干/祖细胞。在黏附分子LFA-1/ICAM-1和VLA-4/VCAM-1的参与下,造血干/祖细胞与内皮细胞产生黏附。而内皮细胞表面表达的SDF-1不仅能捕获迁移中的造血干/祖细胞,同时能通过CXCR4介导的细胞反应,如上调黏附分子的表达,激活干/祖细胞穿越内皮细胞层的迁移运动。如此,动员的外周血中表达CXCR4的造血干/祖细胞,在骨髓基质SDF-1的趋化作用下向骨髓迁移。

  总之随着干细胞领域基础研究的迅速进展,各种来源的干细胞已经广泛应用到各器官疾病治疗的基础研究和早期临床实验中。骨髓基质细胞取材方便,体外扩增快速,且适合于自体移植,具有对病灶的趋化特性,是良好的转基因治疗的靶细胞。能否通过SDF-1来调控骨髓基质细胞向靶组织的迁移分化,有望为今后的研究提供新的思路。骨髓基质干细胞移植后,细胞迁移和增殖水平对于损伤部位是非常重要的,但是目前发现其作用是很小的。如何提高在治疗区域的细胞含量是提高临床治疗疗效的关键。Stromal-derived factor-1(SDF-1)被证明对干细胞的迁移起到重要作用,同样也是骨髓基质细胞迁移的关键因素,因此提高其配体CXCR4在骨髓基质细胞中的表达,将会对其增殖、迁移起到促进作用。本研究提示CXCR4存在于骨髓基质细胞,在细胞表面表达很少。如果能够动员细胞内部受体,增加其表达将会提高骨髓基质细胞的募集,为其临床应用提供广阔前景。

  【参考文献】

  [1] Unzek S,Zhang M,Mal N. SDF-1 recruits cardiac stem cell-like cells that depolarize in vivo[J].Cell Transplant,2007,16(9):879-886.

  [2] Zhou B,Han ZC,Poon MC.Mesenchymal stem/stromal cells(MSC) transfected with stromal derived factor 1(SDF-1) for therapeutic neovascularization: enhancement of cell recruitment and entrapment[J].Med Hypotheses,2007,68(6):1268-1271.

  [3] Wynn RF,Hart CA,Corradi-Perini C.A small proportion of mesenchymal stem cells strongly expresses functionally active CXCR4 receptor capable of promoting migration to bone marrow.Blood[J].2004,104(9):2643-2645.

  [4] Yao L,Salvucci O,Cardones AR. Selective expression of stromal-derived factor-1 in the capillary vascular endothelium plays a role in Kaposi sarcoma pathogenesis [J].Blood,2003,102(12):3900-3905.

  [5] Stich S,Haag M.Gene expression profiling of human mesenchymal stem cells chemotactically induced with CXCL12[J].Cell Tissue Res,2009,336(2):225-236.

  [6] Li N,Lu X,Zhao X.Endothelial nitric oxide synthase promotes bone marrow stromal cell migration to the ischemic myocardium via upregulation of stromal

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