说出您的故事 | 全自动毛细管Digital Western助力干细胞治疗--江苏大学

邓纹纹

副教授

江苏大学 药学院

干细胞治疗，通过干细胞的归巢、分化、免疫调节等方式来修复或取代受损的细胞或组织，从而进行疾病治疗。其中涉及复杂的分子调控网络，Western Blot是研究这些分子机制不可或缺的研究手段之一，全自动毛细管Digital Western可为定量、定性研究相关分子靶点提供一个灵敏、稳定、方便、快捷的分析平台，将极大推进干细胞的临床前研究、加速干细胞治疗的临床转化。

Deng, Wenwen et al. “EMSCs Build an All-in-One Niche via Cell-Cell Lipid Raft Assembly for Promoted Neuronal but Suppressed Astroglial Differentiation of Neural Stem Cells.” Advanced Materials (IF 30.85), 2019.

脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）是中枢神经系统的严重创伤，也是骨科致残率最高的疾病之一，近年来，脊髓损伤发病率呈现逐年增高趋势，给受害者个人和社会都带来了巨大损失，严重影响人类的健康与生活质量。

神经干细胞（NSCs）具有分化为神经元、星型胶质细胞和少突胶质细胞的潜能，对脊髓损伤修复具有良好的效果。SCI后内源性NSCs的激活、迁移与分化对神经再生有着积极的作用，但是损伤病灶的炎症微环境不仅阻碍了NSCs向神经元分化，而且引起反应性星形胶质细胞过度增殖，导致胶质瘢痕形成，进一步阻碍脊髓神经纤维束的再连接。因此，如何改善SCI之后的炎症微环境，促进神经再生，是SCI后神经再生与功能恢复的关键。

本文采用外胚层间充质干细胞（EMSCs）为活的生物材料，研究其对神经干细胞向神经元和星形胶质细胞分化的调节作用及其分子机制。结果表明，EMSCs可以通过分泌生长因子和细胞外基质、以及建立细胞之间的连接和提供适宜弹性模量的基底，构建一个有利于神经元分化而抑制星形胶质细胞过度增殖的全能化微环境（all-in-one niche）。同时，该微环境可诱导神经干细胞的脂筏组装，进而募集各种有利于神经元分化的信号接受分子进入细胞膜的脂筏内，构筑一个与微环境相应的全能化的信号感受平台，协调一系列信号通路的信号转导过程，促进神经干细胞向神经元定向分化，并驯化星形胶质细胞的生物学行为。

在该研究中，我们采用Wes平台（全自动毛细管Digital Western型号之一）进行了两方面的工作：

1）采用Wes检测不同培养条件下星型胶质细胞中Yap蛋白磷酸化水平及其在核内与胞浆表达的情况，说明在与EMSCs共培养的环境中，Yap磷酸化水平升高，在核内聚集减少，从而抑制星型胶质细胞过度增殖，通过加入CBX（一种细胞间隙蛋白抑制剂），Yap入核再次增多，反证了EMSCs与星形胶质细胞之间是通过connexin43的作用实现接触抑制；

2）在细胞膜脂筏成分检测的时候，采用Wes检测了共培养体系中NSCs脂筏内募集的多种蛋白成分，包括Caveolin-1、Flotilin-1、TrkA、integrin-β1、FAK、Src、 PI3K、 Akt、 Paxillin等，证明了EMSCs构筑的微环境可诱导神经干细胞的脂筏组装，进而募集各种有利于神经元分化的信号接受分子进入细胞膜的脂筏内。

与传统WB相比，ProteinSimple仪器可以一次性检测较多的样本，样本上样量少，灵敏度高，重现性好，大大节省实验时间。

干细胞治疗，通过干细胞的归巢、分化、免疫调节等方式来修复或取代受损的细胞或组织，从而进行疾病治疗。其中涉及复杂的分子调控网络，WB是研究这些分子机制不可或缺的研究手段之一，全自动毛细管Digital Western可为定量、定性研究相关分子靶点提供一个灵敏、稳定、方便、快捷的分析平台，将极大推进干细胞的临床前研究、加速干细胞治疗的临床转化。

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