Int J Biol Sci：上调HIF-1α应对缺氧环境中骨缺损的修复
2018-05-19 MedSci MedSci原创
老年人骨缺损的修复仍然是现代医学面临的一大挑战。移植骨髓间充质干细胞（BMSCs）联合或不联合生物材料已成为一种有前途的骨修复和再生方法。通常，移植的BMSCs在含氧量正常的条件下（21％O2和10％血清培养基）在体外培养。然而，骨缺损区域的微环境较差，其中存在较低的生理氧张力（<1％）和组织缺血。因此，如何提高移植的BMSCs在体内低氧和缺血区的存活率和成骨至关重要。 缺氧诱导因子-
老年人骨缺损的修复仍然是现代医学面临的一大挑战。移植骨髓间充质干细胞（BMSCs）联合或不联合生物材料已成为一种有前途的骨修复和再生方法。通常，移植的BMSCs在含氧量正常的条件下（21％O2和10％血清培养基）在体外培养。然而，骨缺损区域的微环境较差，其中存在较低的生理氧张力（<1％）和组织缺血。因此，如何提高移植的BMSCs在体内低氧和缺血区的存活率和成骨至关重要。
缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）在移植后骨再生过程中对骨髓间充质干细胞的耐受性、血管生成和骨形成具有重要作用。既往研究已经证明Dimethyloxaloylglycine（DMOG）改善了BMSCs的血管生成活性。
通常，血管生成和骨生成彼此耦合。我们发现1％O2缺氧预处理和0.5mM DMOG联合处理的BMSCs显示Hif-1α的上调，可提高BMSCs在恶劣条件下（无血清培养基和1％O2）的体外存活率，并在体外1％O2微环境下增强骨髓间充质干细胞的血管新生和成骨能力。将缺氧预处理的骨髓间充质干细胞移植入老龄SD大鼠临界尺寸的下颌骨缺损，测试缺氧预处理方法的有效性。结果发现缺氧预处理的BMSCs可以改善体内临界尺寸下颌骨缺损的修复。
综上所述，这些数据表明，低氧预处理的BMSCs随着Hif-1α的上调或可增强老年人的骨愈合过程。
原始出处：
Zhang J, Feng Z, et al., Repair of Critical-Sized Mandible Defects in Aged Rat Using Hypoxia Preconditioned BMSCs with Up-regulation of Hif-1α. Int J Biol Sci. 2018 Mar 11;14(4):449-460. doi: 10.7150/ijbs.24158. eCollection 2018.
作者：MedSci
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