葛均波院士團隊:SIRT5基因缺失通過代謝轉換增強脂肪間充質幹細胞...

2020-11-30 騰訊網

間充質幹細胞(MSCs)是典型的成人幹細胞，具有通過組織特異性分化、旁分泌效應和免疫調節促進組織修復的能力。由於MSCs細胞很容易分離，具有非免疫原性且對多種缺血性疾病有治療潛能，因此MSCs細胞在基礎研究和缺血性疾病的臨床試驗中得到了廣泛的研究，然而，在臨床應用前MSCs的體外擴增導致代謝重新編輯過程中，從糖酵解到氧化磷酸化，極大地損害了它的增值和治療能力。

2020年9月11日，復旦大學附屬中山醫院葛均波院士團隊的文章"SIRT5 deficiency enhances the proliferative and therapeutic capacities of adipose-derived mesenchymal stem cells via metabolic switching"在線發表在CTM雜誌上，研究旨在探究脂肪源性間充質幹細胞（ADMSCs）體外擴張過程中，Sirtuin5(SIRT5)對其增值和治療功能的調節作用。

文章簡介

實驗方法：從野生型(W T)和SIRT5-敲除(SIRT5 / )小鼠中分離ADMSCs。通過採用細胞計數法研究ADMSCs的增殖能力；用二氫乙錠和衰老相關β-半乳糖苷酶染色測定細胞內有害活性氧（ROS）和衰老水平； 質譜分析蛋白質琥珀醯化；測定氧消耗率和額外的細胞酸化率作為線粒體呼吸和糖酵解的指標；通過定量PCR和westernblot驗證代謝相關基因的表達；運用後肢缺血小鼠模型評估WT和SIRT5 / ADSMCs的治療潛力。

結果：表明野生型小鼠體外擴增過程中ADMCs中SIRT5蛋白水平上調。而敲除型小鼠（SIRT5 / ）ADMSCs表現出較高的增殖率，延緩衰老，減少ROS的積累。此外，在敲除型小鼠（SIRT5 / ）ADMSCs中觀察到蛋白質琥珀醯化水平升高，導致三羧酸循環相關酶活性降低和減弱線粒體呼吸。 在S敲除型小鼠（SIRT5 / ）ADMSCs中，葡萄糖攝取、糖酵解和磷酸戊糖途徑升高。 甘氨酸抑制琥珀醯化或SIRT5的再表達逆轉了敲除型小鼠（SIRT5 / ）ADMSCs的代謝改變，從而消除了它們增強的增殖能力。在後肢缺血小鼠模型中，敲除型小鼠（SIRT5 / ）ADMSCs移植與野生型小鼠ADMSCs相比，增強了血流恢復和血管生成。

綜上所述，在ADMSC培養擴增過程中SIRT5缺乏會導致逆轉代謝模式，增強增殖能力，並改善治療結果。這些數據表明SIRT5是增強MSCs功能特性的潛在靶點，可用於臨床應用。我們的發現可能不僅有益於MSC治療相關的深入研究，而且還可能提供對使用具有類似代謝模式的幹細胞的其他治療策略的支持。

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