脐血干细胞
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图3｜维生素D3对高糖诱导人脐带间充质干细胞成骨能力的保护作用
结果：茜素红染色结果显示，HUC-MSCs在成骨分化诱导14 d后，出现了大量橘红色钙结节，表明HUC-MSCs出现了成骨表型；而在高糖培养基中培养的HUC-MSCs橘红色钙结节数量显著减少、范围显著缩小，表明HUC-MSCs成骨分化受抑制，而补充维生素D3可以逆转高糖对成骨分化的不良影响，见图3A。免疫荧光染色结果显示，高糖组RUNX2和OCN的荧光强度均显著下调，而维生素D3干预增强了RUNX2和OCN的荧光表达，见图3B-D。RT-qPCR和免疫印迹结果显示，与对照组相比，高糖组成骨相关COL1A1、ALP、RUNX2和OCN的mRNA及蛋白表达下调，而维生素D3干预可以恢复其表达，见图3E-G。以上实验结果表明，高糖损害了HUC-MSCs的成骨分化潜能，而维生素D3减轻了高糖的危害。
图4｜维生素D3通过Nrf2/HO-1信号通路减轻高糖诱导的人脐带间充质干细胞氧化应激
结果：研究表明，高糖诱导的氧化应激是干细胞功能障碍的关键机制之一，而氧化应激诱导的线粒体功能障碍和活性氧积聚会引发骨质疏松[23-26]。Nrf2/HO-1信号通路是调节氧化应激的重要通路[14，27]。通过免疫印迹实验发现，与对照组相比，高糖组Nrf2和HO-1蛋白的表达显著下降，而维生素D3处理增加了细胞中Nrf2和HO-1蛋白的表达，见图4A，B。为了进一步验证维生素D3对Nrf2/HO-1信号通路的调节作用，对HUC-MSCs使用Nrf2信号通路特异性抑制剂ML385干预[14]。活性氧检测结果表明，高糖显著增加了HUC-MSCs的荧光强度，而维生素D3降低了活性氧的产生，但加入ML385后维生素D3的治疗作用消失，见图4C，D。线粒体膜电位检测结果表明，高糖环境中HUC-MSCs呈现出较强的绿色荧光和较弱的红色荧光，表明线粒体膜电位下降，细胞处于早期凋亡阶段，见图4E，F。维生素D3干预提高了未加入ML385的HUC-MSCs的红色荧光强度，降低了绿色荧光强度，见图4E，F。以上研究结果表明，维生素D3减轻了高糖诱导的HUC-MSCs的活性氧积累和线粒体功能障碍。
图5｜维生素D3减轻高糖诱导的人脐带间充质干细胞衰老
结果：氧化应激是导致细胞衰老的重要原因[27]，β-半乳糖苷酶染色结果表明，高糖显著诱导了HUC-MSCs衰老，而维生素D3减轻了高糖对HUC-MSCs衰老的作用，见图5。
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