芒果苷对缺氧损伤骨髓间充质干细胞的保护作用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.32.002

中国组织工程研究 ›› 2014, Vol. 18 ›› Issue (32): 5091-5096.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2014.32.002

• 骨髓干细胞 bone marrow stem cells • 上一篇下一篇

芒果苷对缺氧损伤骨髓间充质干细胞的保护作用

程建文，赵劲民，李晓峰，谭桢

广西医科大学第一附属医院创伤骨科手外科，广西壮族自治区南宁市 530021

收稿日期:2014-07-08 出版日期:2014-08-06 发布日期:2014-09-18
通讯作者: 赵劲民，博士，教授，广西医科大学第一附属医院创伤骨科手外科，广西壮族自治区南宁市 530021
作者简介:程建文，男，1979年生，广西壮族自治区柳州市人，壮族，在读博士，主治医师，主要从事创伤外科手外科、组织工程方面的研究。
基金资助:
广西卫生厅中医药科技专项(GZKZ 10-011)；广西卫生厅中医药科技专项(GZKZ-Z1104)；高等学校博士学科点专项科研基金(20104503110002)；广西科技厅人口健康与食品安全关键技术研究开发项目(桂科攻 1140003A-31)；广西卫生厅自筹经费科研课题(桂卫Z2012058，桂卫Z2012061)；广西教育厅立项项目(桂教201010LX050)

Mangiferin protects bone marrow mesenchymal stem cells against hypoxia

Cheng Jian-wen, Zhao Jin-min, Li Xiao-feng, Tan Zhen

Department of Traumatic Orthopaedics and Hand Surgery, First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China

Received:2014-07-08 Online:2014-08-06 Published:2014-09-18
Contact: Zhao Jin-min, M.D., Professor, Department of Traumatic Orthopaedics and Hand Surgery, First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China
About author:Cheng Jian-wen, Studying for doctorate, Attending physician, Department of Traumatic Orthopaedics and Hand Surgery, First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University, Nanning 530021, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China
Supported by:
the Special Scientific Fund for Traditional Chinese Medicine in Guangxi Health Bureau, No. GZKZ 10-011, GZKZ-Z1104; the Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education, No. 20104503110002; Key Technology Research and Development Projects of Population Health and Food Safety of Guangxi Science and Technology Bureau, No. guikegong 1140003A-31; Self-Funded Research Projects of Guangxi Health Bureau, No. guiweiZ2012058, guiweiZ2012061; Projects of Guangxi Education Bureau, No. guijiao201010LX050

摘要/Abstract

摘要：

背景：研究表明骨髓间充质干细胞移植在临床治疗方面具有广阔的应用前景。然而，移植细胞的死亡限制了组织再生，寻找新的抗自由基和保护骨髓间充质干细胞的药物有着重要意义。
目的：研究芒果苷对体外培养大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的保护作用。
方法：采用氯化钴(CoCl2)建立体外培养的大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤模型。将细胞分为正常对照组、氯化钴缺氧损伤组、氯化钴加芒果苷20，40，80，160 µmol/L组。缺氧损伤12，24 h检测各组骨髓间充质干细胞培养上清液中超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶水平。缺氧损伤3，6，12，24 h检测各组骨髓间充质干细胞内活性氧变化。
结果与结论：芒果苷能明显提高缺氧损伤的骨髓间充质干细胞的存活率，提高细胞内超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性，降低细胞内丙二醛、活性氧水平，有效保护缺氧损伤下的骨髓间充质干细胞。芒果苷具有较强的抗氧化能力及缺氧保护作用，可明显减轻骨髓间充质干细胞的氧化应激损伤。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

全文链接：

关键词: 干细胞, 骨髓干细胞, 骨髓间充质干细胞, 芒果苷, 氧化应激, 缺氧

Abstract:

BACKGROUND: Bone marrow mesenchymal stem cells have particularly applied prospects in tissue engineering. However, the death of transplanted cells limits the tissue regeneration. To search a new drug of anti-free radicals and protecting bone marrow mesenchymal stem cells is of great significance.
OBJECTIVE: To investigate the protective effects of mangiferin on bone marrow mesenchymal stem cells against hypoxia.
METHODS: Rat bone marrow mesenchymal stem cells were cultured in vitro and hypoxia cell model was established by cobalt chloride. Cells were divided into normal control group, hypoxia group (treated with cobalt chloride), and mangiferin groups (cobalt chloride+20, 40, 80, 160 µmol/L mangiferin). After 12 and 24 hours of hypoxia, superoxide dismutase, malondialdehyde, and catalase levels in the cell supernatant were determined. After 3, 6, 12, 24 hours of hypoxia, reactive oxygen species change was detected in each group.
RESULTS AND CONCLUSION: Mangiferin significantly improved the survival rate of bone marrow mesenchymal stem cells exposed to hypoxia, increased the intracellular superoxide dismutase and catalase activities, decreased intracellular malondialdehyde and reactive oxygen species levels, thereby effectively protecting bone marrow mesenchymal stem cells against hypoxia. These findings indicate that mangiferin has effective protection against hypoxia and strong antioxidant ability, and can significantly reduce oxidative damage.

全文链接：

Key words: bone marrow, mesenchymal stem cells, anoxia, mangifera

中图分类号:

R394.2

程建文，赵劲民，李晓峰，谭桢. 芒果苷对缺氧损伤骨髓间充质干细胞的保护作用[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(32): 5091-5096.

Cheng Jian-wen, Zhao Jin-min, Li Xiao-feng, Tan Zhen. Mangiferin protects bone marrow mesenchymal stem cells against hypoxia[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(32): 5091-5096.

图/表（结果） 1

2.1 氯化钴对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的细胞毒性实验具体结果参见作者前期研究^[11]。

2.2　缺氧损伤12，24 h各组骨髓间充质干细胞培养上清液中超氧化物歧化酶活性　应用氯化钴建立细胞缺氧模型，以芒果苷进行预保护，测定大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤12 h及24 h的总超氧化物歧化酶和CuZn-超氧化物歧化酶活性，观察芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的保护作用。结果可见，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的超氧化物歧化酶作用呈时间依赖性及浓度依赖性。用200 μmol/L氯化钴处理细胞12，24 h，大鼠骨髓间充质干细胞总超氧化物歧化酶活性下降。20，40，80 μmol/L芒果苷组总超氧化物歧化酶活性明显高于200 µmol/L氯化钴组(P < 0.01)，随着芒果苷浓度的升高，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞的保护作用逐渐增强。但是芒果苷浓度为160 μmol/L时总超氧化物歧化酶活性有所降低，但仍高于200 µmol/L氯化钴组(P < 0.05)，见表1。

用200 μmol/L氯化钴处理细胞12，24 h，大鼠骨髓间充质干细胞CuZn-超氧化物歧化酶活性下降。 20 μmol/L芒果苷组CuZn-超氧化物歧化酶活性高于 200 µmol/L氯化钴组(P < 0.05)，随着芒果苷浓度的升高，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞的保护作用逐渐增强。40，80，160 μmol/L芒果苷组CuZn-超氧化物歧化酶活性与200 µmol/L氯化钴组比较，差异有非常显著性意义(P < 0.01)，见表1。

2.3 各组骨髓间充质干细胞培养上清液中微量丙二醛水平应用氯化钴建立细胞缺氧模型，以芒果苷进行预保护，测定大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤12 h及24 h的微量丙二醛水平，观察芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的保护作用。可见，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的微量丙二醛作用呈时间依赖性及浓度依赖性。用200 μmol/L氯化钴处理细胞12，24 h，大鼠骨髓间充质干细胞微量丙二醛水平上升。20 μmol/L芒果苷组丙二醛水平低于200 µmol/L氯化钴组(P < 0.05)，随着芒果苷浓度的升高，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞的保护作用逐渐增强。40，80，160 μmol/L芒果苷组丙二醛水平与 200 µmol/L氯化钴组比较，差异有非常显著性意义(P < 0.01)，见表2。

2.4 各组骨髓间充质干细胞培养上清液中过氧化氢酶活性应用氯化钴建立细胞缺氧模型，以芒果苷进行预保护，测定大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤12 h及24 h的过氧化氢酶活性，观察芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的保护作用。可见，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的过氧化氢酶作用呈时间依赖性及浓度依赖性。用200 μmol/L氯化钴处理细胞12 h及24 h，大鼠骨髓间充质干细胞过氧化氢酶活性下降。处理12 h时20 μmol/L芒果苷组过氧化氢酶活性与200 μmol/L CoCl₂组比较未见明显变化(P > 0.05)，随着芒果苷浓度的升高，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞的保护作用逐渐增强，40 μmol/L芒果苷组过氧化氢酶活性高于200 µmol/L氯化钴组(P < 0.05)，80，160 μmol/L芒果苷组过氧化氢酶活性明显高于 200 µmol/L氯化钴组(P < 0.01)。处理24 h时20 μmol/L芒果苷组过氧化氢酶活性高于200 μmol/L 氯化钴组(P < 0.05)；随着芒果苷浓度的升高，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞的保护作用逐渐增强，40，80，160 μmol/L芒果苷组丙二醛水平与200 µmol/L氯化钴组比较，差异有非常显著性意义(P < 0.01)，见表3。

2.5 各组骨髓间充质干细胞内活性氧变化应用氯化钴建立细胞缺氧模型，以芒果苷进行预保护，测定大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤3，6，12，24 h的细胞内活性氧变化，观察芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的保护作用。可见，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的活性氧作用呈时间依赖性及浓度依赖性。用 200 μmol/L氯化钴处理细胞3，6，12，24 h，大鼠骨髓间充质干细胞活性氧上升，第3小时为最高值，随着时间的延长，活性氧水平逐渐下降。20 μmol/L芒果苷组活性氧水平低于200 µmol/L氯化钴组(P < 0.05)，随着芒果苷浓度的升高，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞的保护作用逐渐增强。40，80，160 μmol/L芒果苷组活性氧水平与 200 µmol/L氯化钴组比较，差异有非常显著性意义(P < 0.01)，见表4。

参考文献

[1] Pittenger MF, Mackay AM, Beck SC,et al. Multilineage potential of adult human mesenchymal stem cells.Science. 1999;284(5411):143-147.
[2] Toma C, Pittenger MF, Cahill KS, et al. Human mesenchymal stem cells differentiate to a cardiomyocyte phenotype in the adult murine heart.Circulation. 2002;105(1):93-98.
[3] Malherbe CJ, Willenburg E, de Beer D,et al. Iriflophenone-3-C-glucoside from Cyclopia genistoides: isolation and quantitative comparison of antioxidant capacity with mangiferin and isomangiferin using on-line HPLC antioxidant assays.J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2014;951-952:164-171.
[4] Telang M, Dhulap S, Mandhare A,et al.Therapeutic and cosmetic applications of mangiferin: a patent review.Expert Opin Ther Pat. 2013;23(12):1561-1580.
[5] Kavitha M, Manivasagam T, Essa MM,et al.Mangiferin antagonizes rotenone: induced apoptosis through attenuating mitochondrial dysfunction and oxidative stress in SK-N-SH neuroblastoma cells.Neurochem Res. 2014;39(4):668-676.
[6] Rodeiro I, Delgado R, Garrido G. Effects of a Mangifera indica L. stem bark extract and mangiferin on radiation-induced DNA damage in human lymphocytes and lymphoblastoid cells.Cell Prolif. 2014;47(1):48-55.
[7] Zhao J, Zhang B, Li S,et al. Mangiferin increases Nrf2 protein stability by inhibiting its ubiquitination and degradation in human HL60 myeloid leukemia cells.Int J Mol Med. 2014; 33(5):1348-1354.
[8] Lin H, Chen R, Liu X,et al. Study on interaction of mangiferin to insulin and glucagon in ternary system.Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2010;75(5):1584-1591.
[9] Ang E, Liu Q, Qi M,et al. Mangiferin attenuates osteoclastogenesis, bone resorption, and RANKL-induced activation of NF-κB and ERK.J Cell Biochem. 2011;112(1): 89-97.
[10] 李晓峰,赵劲民,苏伟,等.大鼠骨髓间充质干细胞的培养与鉴定[J].中国组织工程研究与临床康复,2011,15(10):1721-1725.
[11] 李晓峰,罗世兴,赵劲民,等. 芒果苷对缺氧损伤骨髓间充质干细胞凋亡的保护[J].中国组织工程研究,2013,17(49):8481-8487.
[12] Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RL,et al. Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow.Nature. 2002;418(6893):41-49.
[13] Pereira RF, Halford KW, O'Hara MD,et al. Cultured adherent cells from marrow can serve as long-lasting precursor cells for bone, cartilage, and lung in irradiated mice.Proc Natl Acad Sci U S A. 1995;92(11):4857-4861.
[14] Azizi SA, Stokes D, Augelli BJ,et al. Engraftment and migration of human bone marrow stromal cells implanted in the brains of albino rats--similarities to astrocyte grafts.Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;95(7):3908-3913.
[15] Hernandez P, Rodriguez PC, Delgado R,et al. Protective effect of Mangifera indica L. polyphenols on human T lymphocytes against activation-induced cell death.Pharmacol Res. 2007;55(2):167-173.
[16] Leiro JM, Alvarez E, Arranz JA,et al. In vitro effects of mangiferin on superoxide concentrations and expression of the inducible nitric oxide synthase, tumour necrosis factor-alpha and transforming growth factor-beta genes. Biochem Pharmacol. 2003;65(8):1361-1371.
[17] Muruganandan S, Lal J, Gupta PK.Immunotherapeutic effects of mangiferin mediated by the inhibition of oxidative stress to activated lymphocytes, neutrophils and macrophages. Toxicology. 2005;215(1-2):57-68.
[18] Rodeiro I, Donato MT, Martínez I,et al. Potential hepatoprotective effects of new Cuban natural products in rat hepatocytes culture.Toxicol In Vitro. 2008;22(5):1242-1249.
[19] Satish Rao BS, Sreedevi MV, Nageshwar Rao B. Cytoprotective and antigenotoxic potential of Mangiferin, a glucosylxanthone against cadmium chloride induced toxicity in HepG2 cells. Food Chem Toxicol. 2009;47(3):592-600.
[20] Amazzal L, Lapôtre A, Quignon F, et al. Mangiferin protects against 1-methyl-4-phenylpyridinium toxicity mediated by oxidative stress in N2A cells.Neurosci Lett. 2007;418(2): 159-164.
[21] Campos-Esparza MR, Sánchez-Gómez MV, Matute C. Molecular mechanisms of neuroprotection by two natural antioxidant polyphenols.Cell Calcium. 2009;45(4):358-368.
[22] Prabhu S, Jainu M, Sabitha KE,et al. Role of mangiferin on biochemical alterations and antioxidant status in isoproterenol-induced myocardial infarction in rats.J Ethnopharmacol. 2006;107(1):126-133.
[23] Viswanadh EK, Rao BN, Rao BS.Antigenotoxic effect of mangiferin and changes in antioxidant enzyme levels of Swiss albino mice treated with cadmium chloride.Hum Exp Toxicol. 2010;29(5):409-418.
[24] Agarwala S, B NR, Mudholkar K,et al.Mangiferin, a dietary xanthone protects against mercury-induced toxicity in HepG2 cells.Environ Toxicol. 2012;27(2):117-127.
[25] Ang E, Liu Q, Qi M,et al. Mangiferin attenuates osteoclastogenesis, bone resorption, and RANKL-induced activation of NF-κB and ERK.J Cell Biochem. 2011;112(1): 89-97.
[26] Karovic O, Tonazzini I, Rebola N,et al.Toxic effects of cobalt in primary cultures of mouse astrocytes. Similarities with hypoxia and role of HIF-1alpha.Biochem Pharmacol. 2007; 73(5):694-708.
[27] Hong SM, Yang YS.A potential role of crystallin in the vitreous bodies of rats after ischemia-reperfusion injury.Korean J Ophthalmol. 2012;26(4):248-254.
[28] Tammasakchai A, Reungpatthanaphong S, Chaiyasut C,et al. Red strain oryza sativa-unpolished thai rice prevents oxidative stress and colorectal aberrant crypt foci formation in rats.Asian Pac J Cancer Prev. 2012;13(5):1929-1933.
[29] Shukla SD, Bhatnagar M, Khurana S.Critical evaluation of ayurvedic plants for stimulating intrinsic antioxidant response. Front Neurosci. 2012;6:112.
[30] Lee SH, Park MH, Kang SM,et al.Dieckol isolated from Ecklonia cava protects against high-glucose induced damage to rat insulinoma cells by reducing oxidative stress and apoptosis.Biosci Biotechnol Biochem. 2012;76(8):1445-1451.
[31] Song MK, Seon HJ, Kim IG,et al.The effect of combined therapy of exercise and nootropic agent on cognitive function in focal cerebral infarction rat model.Ann Rehabil Med. 2012; 36(3):303-310.

引言

材料方法

设计：细胞生物学特性实验。

时间及地点：于2011年7月至2013年10月在广西医科大学基础医学院中心实验室完成。

材料：

芒果苷对缺氧损伤骨髓间充质干细胞的保护作用实验主要试剂与仪器：
试剂与仪器	来源
L-DMEM培养基、胎牛血清	Gibco
胰蛋白酶、青霉素、链霉素、芒果苷、氯化钴	Sigma
四甲基偶氮唑盐(MTT)	Amresco
超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶检测试剂盒	南京建成
细胞活性氧簇检测试剂盒	南京凯基生物
SW-CJ型生物洁净工作台	苏净集团安泰公司
CO₂培养箱	Shellab
倒置相差显微镜	Olympus
流式细胞仪	Becton,Dickinson and Company
Multiskan MK3酶标仪	Thermo公司

实验动物：取SPF级4周龄SD大鼠20只，雄性，体质量不限，由广西医科大学动物实验中心提供，合格证号：SCXK(桂)2009-0002。实验过程中对动物的处置符合2009年《Ethical issues in animal experimentation》相关动物伦理学标准的条例。

实验方法：

大鼠骨髓间充质干细胞的培养：2%戊巴比妥钠麻醉大鼠，体积分数75%乙醇全身浸泡消毒10 min。无菌条件取股骨及胫骨，PBS清洗3次。剪掉股骨和胫骨的骨骺端，用添加青、链霉素的L-DMEM培养基冲出骨髓，反复吹打并制成单细胞悬液，离心，弃上清，重悬，以1×10⁹ L^-¹的细胞浓度接种于25 cm²培养瓶中，置37 ℃、CO₂饱和湿度培养箱中培养。使用第3代细胞进行实验。

大鼠骨髓间充质干细胞的鉴定：流式细胞仪检测细胞表面标记；体外定向诱导分化成骨细胞及成脂细胞。具体操作及结果参见作者前期研究^[10]。

氯化钴对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的细胞毒性实验：具体操作及结果参见作者前期研究^[11]。

芒果苷缺氧损伤下骨髓间充质干细胞保护模型的建立：①取第3代大鼠骨髓间充质干细胞，以5×10⁵/孔接种于6孔板，饱和湿度下 37 ℃，含体积分数为5%CO₂培养箱中培养24 h。②芒果苷预保护：按浓度梯度加入芒果苷孵育2 h(浓度依次为20，40，80，160 µmol/L)。③弃培养基，用PBS清洗2次，加入含200 µmol/L氯化钴的无血清培养基，再次加入上述浓度芒果苷。同时设立正常细胞对照组、无血清组、200 µmol/L氯化钴组，培养12 h及24 h。

培养液中超氧化物歧化酶(SOD)、微量丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)检测：细胞按上述方法分组处理后，收集上清液，按照试剂盒说明书描述的方法，测定各组细胞上清中超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶水平，所有实验至少重复3次。

骨髓间充质干细胞内活性氧变化：细胞按上述方法分组处理后，消化，混悬于PBS中，收集1×10⁶个细胞，加入1 mL浓度为20 μmol/L的DCFH-DA，37 ℃细胞培养箱内继续孵育20 min。收集细胞至离心管，用PBS洗涤细胞3次，流式细胞仪检测，每个样品测定10 000个细胞，计算平均荧光强度值，该值即代表细胞内活性氧的水平。

主要观察指标：①缺氧损伤12，24 h各组骨髓间充质干细胞培养上清液中超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶水平。②缺氧损伤3，6，12，24 h各组骨髓间充质干细胞内活性氧变化。

统计学分析：由第一作者应用 SPSS 15.0统计软件数据处理，实验数据用x(_)±s表示。多组比较用方差分析法处理数据，组间比较采用单因素方差分析，两两比较采用 LCD 法；若数据不符合正态分布，则采用秩和检验；P < 0.05为差异有显著性意义。实验结果均重复3次。

全文链接：

讨论

骨髓间充质干细胞是存在骨髓中具有高度自我更新能力和多向分化潜能的成体干细胞，能分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞、成肌细胞、神经元细胞及肝细胞等^[12-14]。李晓峰等^[10]应用全骨髓贴壁法获得了高纯度、增殖能力强、数量足的大鼠骨髓间充质干细胞。骨髓间充质干细胞移植已经证实在临床治疗方面具有广阔的应用前景。然而，移植细胞的死亡限制了组织再生。移植入器官的干细胞死亡主要机制之一由缺血引起。有研究表明在移植骨髓间充质干细胞至缺血心肌4 d后，99%的细胞死亡^[2]。

缺氧/局部缺血情况作为凋亡的一个重要的媒介和调节因素早已经得到广泛认识。这种情况引发了活性氧簇的大量产生。在细胞因子、多肽生长因子、辐射、炎症信号等刺激下，各种细胞产生了活性氧簇，例如超氧负离子、过氧化氢等。低水平的活性氧对细胞增殖和分化来说是必需的，而过多的活性氧可直接损伤细胞膜，DNA和蛋白质等，导致细胞功能的改变和丧失并引起增殖的抑制并诱导凋亡。加入专门的抗氧化剂如超氧化物歧化酶等，可以完全阻断刺激因素引起的细胞死亡，包括逆转凋亡的相关指标变化等。

活性氧产生过多、作用不当等因素可以引起细胞凋亡和组织损伤，诱发多种疾病。但人体内还有强大的抗氧化系统，如超氧化歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化酶等等，可以及时快速清除体内过剩的活性氧。丙二醛是由于机体衰老或在逆境条件下受伤害，其组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的。丙二醛是脂质过氧化物的分解产物。丙二醛的量能反映体能自由基的量，是氧化应激反应最敏感的指标之一。

芒果苷(mangiferin)和芒果叶水提取物(Vimang)可降低体外细胞激活诱导的细胞死亡，减少Ca²⁺内流，延长T淋巴细胞寿命^[15]，有抑制大鼠巨噬细胞活性，减少其产生的一氧化氮和细胞外活性氧的作用^[16]。Muruganandan等^[17]发现芒果苷能降低过氧化氢酶和超氧化物歧化酶、血清肌酸磷酸激酶的活性，抑制环磷酰胺诱导的组织损伤。由于它的抗氧化作用，芒果苷的护肝作用已经得到认识^[18]。Satish等^[19]证实芒果苷具有抗诱变和抗氧化的作用。

Amazzal等^[20]研究了在成神经瘤细胞系NIA细胞中，芒果苷对抗由1-甲基4-苯基吡啶(MPP+)介导的氧化应激毒性作用。在暴露于0.25 mmol/L MPP+后，NIA细胞明显死亡，氧化应激的标志物细胞还原型谷胱甘肽减少，而氧化型谷胱甘肽增加；超氧化物歧化酶和过氧化氢酶mRNA表达均增加，过氧化氢酶活性增加。

Campos-Esparza等^[21]发现芒果苷能减少活性氧簇的生成，激活抗氧化酶系统，恢复线粒体膜电位。另外，芒果苷抑制了谷氨酸盐诱导的钙蛋白酶激活，把磷酸化AKT激酶和Erk1/2及胞质中的Bax水平正常化，抑制了线粒体的AIF释放，并调控了NF-kappaB的核转位。这些结果证实芒果苷具有极好的抗氧化剂和抗凋亡特性。

Prabhu等^[22]还发现在异丙肾上腺素诱导的大鼠心肌梗死模型中，应用芒果苷预处理(100 mg/kg)腹腔注射28 d，心脏组织酶学抗氧化活性及血清非酶学抗氧化水平显著升高。他们认为这些研究结果可能对未来预防心血管疾病的治疗方法上有重要的潜在意义。Viswanadh等^[23]发现芒果苷能保护氯化镉诱导的对肝脏的毒性作用。芒果苷能减少肝脏脂质过氧化反应，增加肝脏细胞中还原型谷胱甘肽含量，增加谷胱甘肽转移酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性。

Agarwala等^[24]将芒果苷预处理后的HepG2细胞暴露于氯化汞，结果显示 50 μmol/L芒果苷显著减少氯化汞诱导的还原型谷胱甘肽及谷胱甘肽-S-转移酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶水平，恢复线粒体膜电位。同时50 μmol/L芒果苷显著减少了不同浓度氯化汞引起的细胞死亡。Ang等^[25]实验证明芒果苷减少破骨细胞标记基因的表达，包括组织蛋白酶K，降钙素受体，同时伴随着核因子κB抑制物IKKα降解和P65核转移。另外，芒果苷同样展示了对核因子受体激活剂配体(RANKL)介导的细胞外调节蛋白激酶(ERK)磷酸化的抑制作用。

氯化钴缺氧模型具有剂量准确可控、无特殊设备要求、易操作等优点^[26]。缺氧会引起细胞氧化应激反应，对细胞产生损害^[27]。应用抗氧化剂能清除自由基，减轻氧化应激带来的细胞损害^[28-31]。

本研究结果显示，应用氯化钴建立细胞缺氧模型，以芒果苷进行预保护，测定大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤12 h及24 h的超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶及活性氧水平，以观察芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的保护作用。可见，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的超氧化物歧化酶、丙二醛、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶及活性氧含量的作用呈时间依赖性及浓度依赖性。用200 μmol/L氯化钴分别处理细胞12 h及24 h，大鼠骨髓间充质干细胞的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶及活性氧水平均下降，丙二醛水平上升。芒果苷预处理细胞，200 μmol/L氯化钴分别处理细胞12 h及24 h，大鼠骨髓间充质干细胞的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶及活性氧含量较损伤组上升，丙二醛水平下降。随着芒果苷浓度的升高，芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞的保护作用逐渐增强，差异具有极其显著性意义。

综上所述，本研究通过使用氯化钴建立骨髓间充质干细胞缺氧损伤模型，观察芒果苷对氧化应激损伤的保护作用，发现芒果苷可以増加细胞内抗氧化系统的活性，调节细胞内超氧化物歧化酶活性，明显减少细胞内活性氧形成。这个结果为进一步研究芒果苷在骨髓间充质干细胞移植治疗相关疾病方面展示了乐观的前景。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程
全文链接：

芒果苷对缺氧损伤骨髓间充质干细胞的保护作用

Mangiferin protects bone marrow mesenchymal stem cells against hypoxia

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 1

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	郭淑慧, 杨晔, 江杨洋, 许建文. 神经源性膀胱miRNA-mRNA调控网络的筛选与验证[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(在线): 1-8.
[2]	方兴艳, 田侦丽, 赵哲仪, 文平, 谢婷婷. 亚砷酸钠对人脐静脉内皮细胞损伤及鞘氨醇激酶1/1-磷酸鞘氨醇信号轴的影响[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(在线): 1-7.
[3]	党祎, 杜成砚, 姚红林, 袁能华, 曹金, 熊山, 张顶梅, 王信. 激素型骨坏死与氧化应激[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(9): 1469-1476.
[4]	阮凌, 王光华, 吴荣平, 晋战, 吕镇庆, 张楠, 李寿邦. 运动强度与高脂饮食模型大鼠脂代谢紊乱和氧化应激的相关性[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(8): 1149-1155.
[5]	聂晨晨, 苏凯奇, 高静, 凡勇福, 阮晓迪, 袁洁, 段昭远, 冯晓东. 环状RNA调控脑缺血发病的作用与机制[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(8): 1286-1291.
[6]	梁家琪, 刘恒旭, 阳金鑫, 杨椅, 邓旭辉, 谭明健, 罗炯. 运动与肠道菌健康效益的关系[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(8): 1292-1299.
[7]	徐聪, 赵赫, 孙岩. 生物材料导管修复面神经损伤与再生[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(7): 1089-1095.
[8]	薛婷, 张新日, 孔晓梅. 纳米材料多模态显像示踪技术在间充质干细胞治疗尘肺中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(7): 1133-1140.
[9]	田沁玉, 田兴贵, 田壮, 眭翔, 刘舒云, 鲁晓波, 郭全义. 四氧化三锰纳米颗粒抗氧化损伤保护骨髓间充质干细胞的伸展功能[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(6): 821-826.
[10]	刘文涛, 冯兴超, 杨毅, 白生宾. M2型巨噬细胞外泌体诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(6): 840-845.
[11]	龙燕鸣, 谢梦生, 黄加洁, 薛文利, 荣慧, 李晓捷. 酪蛋白激酶2相互作用蛋白1调控骨质疏松大鼠骨髓间充质干细胞的成骨能力[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(6): 878-882.
[12]	崔连旭, 江文康, 陆大鸿, 许峻荣, 刘小翠, 王丙云. 临床级人脐带间充质干细胞对创伤性脑损伤大鼠神经功能的改善作用[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(6): 835-839.
[13]	李欣悦, 李熙恒, 毛天娇, 唐亮, 李江. 三维培养人牙周膜干细胞的形态、活性及成骨分化能力[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(6): 846-852.
[14]	李启程, 邓进, 付小洋, 韩娜. 骨髓间充质干细胞来源外泌体对成肌细胞缺氧状态的影响[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(6): 853-859.
[15]	王敏, 尹秀山, 王盈熹, 张妍, 赵龙, 夏书月. 吸入骨髓间充质干细胞来源外泌体减轻慢性阻塞性肺疾病的炎性损伤[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(6): 827-834.