探讨角质细胞生长因子(KGF)联合低氧诱导因子1α(HIF－1α)对低氧应激大鼠小肠隐窝上皮细胞(IEC－6)的保护作用及其机制。
方法(1)取常规培养大鼠IEC－6细胞，根据随机数字表法分为常氧空白组、常氧KGF组、常氧HIF－1α组和常氧联合组，分别更换DMEM培养基、含0.5 ng/mL KGF培养基、含10.0 ng/mL HIF－1α培养基及同时含0.5 ng/mL KGF和30.0 ng/mL HIF－1α培养基，放入氧气体积分数为21%的细胞培养箱培养24 h。(2)另取常规培养大鼠IEC－6细胞，根据随机数字表法分为常氧对照组、低氧对照组、低氧KGF组、低氧HIF－1α组及低氧联合组。常氧对照组细胞更换DMEM培养基，并常规培养24 h；低氧对照组、低氧KGF组、低氧HIF－1α组及低氧联合组细胞分别更换DMEM培养基、含0.5 ng/mL KGF培养基、含10.0 ng/mL HIF－1α培养基及同时含0.5 ng/mL KGF和30.0 ng/mL HIF－1α培养基，并置于氧气体积分数为5%的三气培养箱中低氧培养24 h。取常氧及低氧处理各组细胞，样本数为3，光学显微镜下观察细胞形态学变化。取常氧及低氧处理各组细胞，样本数为3，细胞计数试剂盒8检测细胞存活率。取常氧对照及低氧处理各组细胞，样本数为3，流式细胞仪检测细胞周期变化及凋亡水平，紫外分光光度计和蛋白质印迹法分别检测细胞ATP含量和p53蛋白表达水平。对数据行单因素方差分析及LSD检验。
结果(1)培养24 h后，常氧处理各组细胞均生长良好，细胞呈圆形或椭圆形，胞质清晰；低氧处理各组细胞均出现梭形、星形等不规则形态，胞质有黑色颗粒沉着。(2)培养24 h后，常氧空白组、常氧KGF组、常氧HIF－1α组及常氧联合组细胞存活率分别为(107.4±8.7)%、(109.8±2.9)%、(115.8±7.4)%、(112.8±10.6)%，组间总体比较，差异无统计学意义(F=0.685，P=0.586)。培养24 h后，低氧对照组、低氧KGF组、低氧HIF－1α组及低氧联合组细胞存活率分别为(35.1±4.6)%、(52.9±6.8)%、(56.2±3.1)%、(71.2±9.6)%，均显著低于常氧对照组的(106.3±12.3)%，P<0.001。低氧KGF组、低氧HIF－1α组及低氧联合组细胞存活率均明显高于低氧对照组(P=0.023、0.009、<0.001)，低氧联合组细胞存活率明显高于低氧KGF组和低氧HIF－1α组(P=0.017、0.045)。(3)培养24 h后，低氧对照组G1期细胞百分比显著高于常氧对照组(P=0.030)，低氧对照组、低氧KGF组、低氧HIF－1α组S期细胞百分比显著低于常氧对照组(P=0.020、0.031、0.026)，其余各组各期细胞百分比与常氧对照组相近(P=0.516、0.107、0.052、0.985、0.637、0.465、0.314、0.591)。培养24 h后，低氧对照组、低氧KGF组及低氧HIF－1α组G1期细胞百分比明显高于低氧联合组(P=0.001、0.030、0.014)，且S期细胞百分比显著低于低氧联合组(P=0.001、0.012、0.010)。(4)培养24 h后，与常氧对照组比较，低氧对照组细胞凋亡率明显升高(P=0.018)，低氧联合组细胞凋亡率明显降低(P=0.008)。培养24 h后，与低氧对照组比较，低氧KGF组和低氧联合组细胞凋亡率明显降低(P=0.004、0.001)；低氧联合组细胞凋亡率明显低于低氧KGF组和低氧HIF－1α组(P=0.032、0.002)。(5)培养24 h后，与常氧对照组比较，低氧联合组细胞ATP含量无明显变化(P=0.209)，其余各组细胞ATP含量均明显降低(P=<0.001、0.001、0.002)；与低氧对照组比较，低氧HIF－1α组和低氧联合组细胞ATP含量明显升高(P=0.044、0.001)；低氧联合组细胞ATP含量明显高于低氧KGF组和低氧HIF－1α组(P=0.011、0.020)。(6)培养24 h后，与常氧对照组比较，低氧对照组、低氧KGF组、低氧HIF－1α组细胞p53蛋白表达量明显升高(P<0.001)，低氧联合组细胞p53蛋白表达量显著低于低氧对照组、低氧KGF组和低氧HIF－1α组(P=0.001、0.001、0.002)。
结论KGF联合HIF－1α对低氧应激大鼠IEC－6细胞具有显著的保护作用，可通过降低其细胞周期阻滞程度及凋亡水平，提高细胞的能量代谢水平，从而促进低氧环境下细胞的存活。