干细胞研究-应用案例
《Stem Cells Int》丨伊朗德黑兰医科大学研究团队发现缺氧预处理人华通胶间充质干细胞在直接接触共培养系统中改善人胰岛存活和功能
发布时间：2025-12-31
2020年12月，伊朗德黑兰医科大学研究团在 Stem Cells Int在线发表题为“Hypoxia-Preconditioned Wharton's Jelly-Derived Mesenchymal Stem Cells Mitigate Stress-Induced Apoptosis and Ameliorate Human Islet Survival and Function in Direct Contact Coculture System”的研究论文。文章通过研究移植前培养阶段人胰岛的保护策略，分析间充质干细胞（MSCs）及其缺氧预处理（Hpc-MSCs）对胰岛的保护作用，将华通胶来源 MSCs 经缺氧 / 常氧预处理后，与分离的人胰岛进行直接和间接共培养，检测胰岛存活、凋亡、应激及功能相关指标，发现 Hpc-MSCs 和 Nc-MSCs 均能通过减少 ROS 生成、抑制 HIF-1α 聚集、调控凋亡通路和促进 VEGF 分泌保护胰岛，且 Hpc-MSCs 效果更优；Hpc-MSCs 在两种共培养体系中均能改善胰岛存活，仅在直接共培养中显著提升胰岛功能。明确了缺氧预处理可增强 MSCs 对人胰岛的细胞保护和促胰岛素分泌作用，且直接共培养体系更利于功能提升，为优化移植前胰岛培养策略、改善胰岛移植结局提供了有效参考。
文章在缺氧（HPC-MSCs，5% O₂，5% CO₂）和正常条件（Nc-MSCs，20%O₂，5% CO₂）下WJ-MSCs与胰岛细胞共培养，发现所有共培养胰岛细胞的胰岛素和 C肽分泌均增加。直接共培养组的增量大于间接共培养组。然而，仅在直接共培养的 HPC-MSCs 组中观察到显著增加，说明直接共培养的 HPC-MSCs 组显著提高了胰岛功能。
该研究对低氧环境的精确度和稳定性具有明确需求 —— 需严格维持 5% O₂的低氧条件，以确保 HPC-MSCs 缺氧预处理效应的稳定诱导，进而切实验证低氧强化 WJ-MSCs 促胰岛功能的核心机制。传统低氧培养方式易出现氧浓度波动、气体平衡不充分等问题，可能导致 WJ-MSCs 缺氧应答通路激活不彻底，无法真实模拟低氧预处理对细胞功能的调控作用，直接影响胰岛分泌功能相关实验数据的可靠性。低氧工作站/低氧培养箱可精确提供实验所需的低氧环境，通过稳定的氧浓度控制、优良的气体置换与平衡能力，还原实验所需的低氧培养条件，保障干细胞缺氧预处理效应的稳定诱导，为干细胞所需的低氧、温湿度等条件提供可靠的实验环境支撑。
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