HGF/c-Met信号对人胚胎干细胞来源的神经前体细胞氧化应激损伤的保护作用及其机制研究

氧化应激对干细胞的损伤是神经干细胞移植急需解决的关键问题之一，前期研究发现肝细胞生长因子(HGF)可减轻氧化应激对大鼠神经细胞的损伤。本研究拟以人胚胎干细胞来源的神经前体细胞（hESC-NPs）为研究对象，采用过氧化氢（H2O2）处理hESC-NPs建立氧化应激模型，从H2O2诱导hESC-NPs凋亡入手，研究PI3K/Akt、ERK1/2、JNK/SAPK和p38MAPK信号分子以及Bcl-2家族成员的表达，阐明氧化应激对hESC-NPs的损伤及机制；进而通过激活细胞HGF/c-Met信号，检测上述信号通路的表达，及对线粒体凋亡途径Bcl-2家族蛋白的调控作用，为阐明HGF/c-Met信号对hESC- NPs的保护作用及其机理提供实验依据。本研究旨在通过细胞、分子水平的研究，更好地发掘HGF/c-Met信号的神经保护作用，为将HGF运用于到神经干细胞移植治疗神经退行性疾病奠定理论基础。

氧化应激对干细胞的损伤是神经干细胞移植急需解决的关键问题之一。本研究以人胚胎干细胞来源的神经前体细胞（hESC-NPs）为研究对象，采用过氧化氢（H2O2）处理hESC-NPs 建立氧化应激模型，研究PI3K/Akt、ERK1/2、JNK/ SAPK 和p38MAPK 信号分子以及Bcl-2 家族成员的表达，阐明氧化应激对hESC-NPs 的损伤及机制；进而通过激活细胞HGF/c-Met 信号，检测上述信号通路的表达，及对线粒体凋亡途径Bcl-2 家族蛋白的调控作用。结论如下：1.肝细胞生长因子（HGF）可以有效促进hESC-NPs增殖，减少hESC-NPs的凋亡；2.HGF 能够改善神经干细胞线粒体跨膜电位ΔΨm的下降，降低胞浆内Cytochrome C蛋白的表达。3.HGF减轻H2O2所诱导的神经干细胞凋亡可能与其激活神经干细胞的PI3K/Akt信号通路，减少caspase-3表达有关。 4.H2O2 诱导神经前体细胞线粒体凋亡，而HGF预处理减轻了氧化应激诱导的线粒体凋亡，这一作用与PI3K通路和ERK通路有关。5.HGF对H2O2诱导人胚胎干细胞来源的神经前体细胞氧化应激具有保护作用：HGF能增强 H2O2损伤后神经前体细胞的存活力，降低神经前体细胞LDH 含量，抑制损伤后 SOD 的降低和MDA的升高，稳定线粒体膜电位。6.HGF通过保护神经前体细胞线粒体，上调抗凋亡蛋白 Bcl-2 蛋白含量，下调Bax蛋白的表达，抑制神经前体细胞凋亡产生神经前体细胞保护作用。 这种作用可以被P38通路抑制剂逆转，提示P38 MARK通路可能参与这个过程。 7. HGF的神经前体细胞保护作用可能通过上调神经前体细胞磷酸化P38和总P38蛋白的表达，而JNK MARK 通路抑制剂对HGF保护作用影响不大。本研究结果更好地发掘HGF/c-Met信号的神经保护作用，为将HGF 运用于到神经干细胞移植治疗神经退行性疾病奠定理论基础。本课题目前发表文章1篇，培养2名研究生。