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研究背景:间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是起源于生物体早期中胚层的一类多能干细胞,它们具有自我复制和向多种细胞系(向成脂、成软骨、成骨等)分化的潜能,是组织工程和再生医学中重要来源。MSCs有多种,如骨髓来源、脂肪来源、骨骼肌来源的MSCs等,人脐带间充质干细胞(human umbilical cord-derived mesenchymal stem cell,hUC-MS Cs)因低免疫原性、易分离获取、多种免疫调节能力、少伦理争议等优点日渐成为MSCs中更合适的来源。但MSCs移植到人体后,在缺血缺氧、营养缺乏的环境中易凋亡;在体外常氧下,随着hUC-MSCs扩增,其增殖速度减慢、基因不稳定、干细胞特性进行性缺失、逐渐衰老等,限制了在临床的应用。干细胞存在的区域多为低氧区,1-9%的O2浓度可模拟生理性低氧环境。研究表明低氧在干细胞增殖、分化中有重要作用,缺氧预处理的干细胞在移植后有更强的组织修复能力。因此低氧备受关注。Sirtuin是一类具有组蛋白赖氨酸去乙酰化作用的蛋白,哺乳动物Sirtuin家族含有7种(SIRT1-SIRT7),它们参与细胞增殖、衰老等多种生物过程。但低氧对MSCs中Sirtuin是否有影响还未知,本文旨在探讨5%O2浓度下对hUC-MSCs中SIRT1、2、3、5、6的定位是否有影响及在低氧持续培养分别SIRT1、SIRT2、SIRT5表达的影响,为进一步探讨Sirtuin在低氧诱导hUC-MSCs增殖机制提供理论基础。方法:1.组织块贴壁法分离hUC-MSCs,鉴定其形态、表面标志物、分化潜能。2.检测hUC-MSCs在21%O2与5%O2下培养24 h、48 h、72 h的增殖能力:①制作生长曲线。②CCK-8检测。③细胞周期检测。3.免疫荧光检测hUC-MSCs在低氧和常氧下培养24 h、72 h后SIRT1-6胞内定位;Western blot 检测培养 24 h、48 h、72 h 后,SIRT1、2、5 蛋白表达。结果:1.成功分离hUC-MSCs,细胞成纤维样生长;细胞表面CD90、CD105、CD29、CD44高表达,CD14、CD19、CD34、CD45、HLA-DR无表达;具有多系分化潜能。2.5%O2下培养的hUC-MSCs生长曲线高于常氧。CCK-8测定5%O2培养24 h、48h、72h细胞增殖能力均高于常氧(P均<0.05);在5%O2培养24h、48h后S期细胞比率高于常氧(P均<0.05)。3.SIRT1、6主要在细胞核内,SIRT2主要位于胞浆,SIRT3、4、5位于线粒体。SIRT1在低氧培养24h、48h蛋白表达量均高于常氧(P均<0.05),常氧培养72 h的SIRT1表达量高于24 h及48h(P 均<0.05);SIRT2表达量在低氧培养24h高于常氧(P<0.05),48h后低于常氧,72h后高于常氧(P<0.05);低氧培养24 h、48 h、72 h后SIRT5的表达量均高于常氧处理(P均<0.05),常氧与低氧培养细胞48 h和72 h后均高于24 h的SIRT5的表达(P均<0.05)。结论:1.低氧(5%O2)可促进hUC-MSCs增殖。2.核内SIRT1蛋白、胞浆SIRT2蛋白以及线粒体SIRT5蛋白可能参与了低氧对其增殖的调控。