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目的: 1.体外研究小鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)对脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导的血管内皮细胞犬尿氨酸(Kynurenine,KYN)水平的影响。 2.建立一种简单、快速的高效液相色谱法(High-performance liquidchromatography, HPLC)同时检测细胞培养上清液中色氨酸(Tryptophan,TRP)和KYN浓度。 方法: 1.体外培养小鼠骨髓间充质干细胞,取3-4代BMSCs分为对照组和诱导组,诱导组用成脂诱导分化培养基培养,而对照组用完全培养基培养,培养2周后采用油红染色,最后,在显微镜下观察细胞内有无脂滴形成。 2.体外培养主动脉血管内皮细胞,取3-4代细胞给予Cytokeratin18(CK-18)免疫荧光化学鉴定,随后,在荧光显微镜下观察有无绿色荧光产生。 3.为排除BMSCs自身产生的KYN对本次研究的干扰,单独使用LPS刺激BMSCs,实验分为两组:对照组和BMSCs受刺激组。BMSCs受刺激组加入终浓度为1μg/mL的LPS,而对照组同时加入等体积磷酸盐缓冲液(Phosphate buffersolution,PBS),最后,收集各实验组1,3,5和7h细胞培养上清液备用。 4.采用Transwell技术对BMSCs和血管内皮细胞进行共培养,实验分为四组,即PBS对照组、BMSCs对照组、LPS组和BMSCs治疗组,其中PBS对照组和LPS组为血管内皮细胞培养,而BMSCs对照组和BMSCs治疗组为两种细胞共培养。此外,LPS组和BMSCs治疗组加入终浓度为1μg/mL的LPS刺激,另两组加入等体积PBS做对照。以上各组孵育1,3,5和7h后,收集细胞培养上清液用于后续检测。 5.细胞培养上清液经高氯酸溶液除蛋白后,采用配备有荧光检测器和紫外检测器的高效液相色谱仪直接进行分析。色谱柱,YWG-C18(250 mm×4.6 mm,粒径大小为10μm);流动相:乙酸钠-乙腈溶液(24.8 mmol/L乙酸钠,用乙酸调pH值至4.0)为90:10;流速:1.0 mL/min; TRP荧光激发波长:285nm,发射波长:365nm; KYN紫外检测波长:360 nm;柱温:室温,并在7 min内完成检测。对TRP和KYN采用峰保留值进行定性分析,用外标法检测峰面积进行定量分析,进而得到KYN/TRP(Kynurenine-to-tryptophan,KT)比率。此外,测定此方法的最低检测限(LOD)、定量限(LOQ)、日内精密度和日间精密度。 结果: 1.显微镜下可见:对照组BMSCs胞质内无明显变化,而诱导组BMSCs胞质内出现大小不等、被油红染成橙红色的脂滴,说明此BMSCs具有向脂肪细胞分化的能力。 2.荧光显微镜下观察血管内皮细胞,可见各细胞表面布满绿色荧光,绿色荧光为CK-18的阳性表达,从而可鉴定此原代培养细胞为血管内皮细胞。 3.与对照组各个时间点相比较,LPS单独刺激BMSCs后KYN浓度无显著性差异(P>0.05)。 4.PBS对照组和BMSCs对照组相比较,KYN浓度和KT比率从1h到7h均无显著性差异(P>0.05)。与PBS对照组相比较,LPS刺激后,KYN浓度显著增加(P<0.05),特别地,KYN浓度从1h开始增加,3-5 h持续增加,并且在7h达到高峰。然而,相对于KT比率,LPS组的KT比率从3-7 h增加,但除了1h(P>0.05)。而且,与LPS组相比,BMSCs治疗组的KYN浓度和KT比率显著降低从3h到7 h(P<0.05)。 5.TRP保留时间为6.02 min,线性范围为0.2-100μmol/L; KYN保留时间为4.51 min,线性范围为0.02-40μmol/L;日内精密度和日间精密度测定值的相对标准偏差均小于4.6%。 结论: 1.LPS刺激血管内皮细胞后,KYN浓度显著增加,KT比率也随之增加。 2.BMSCs能减少LPS刺激后血管内皮细胞产生的KYN浓度,从而改善高浓度KYN带来的血管损害,降低KT比率,调节吲哚2,3-双加氧酶(Indoleamine2,3-dioxygenase,IDO)酶的活性。 3.本研究建立了HPLC法同时检测细胞培养上清液中TRP和KYN浓度,该方法具有进样少、简单、快速、灵敏等特点,为科学研究和临床监测开拓了新的思路。