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正常细胞受到Hayflick限制,不能发生无限增殖,衰老成为其最终结局,现有研究发现存在少部分细胞发生衰老逃逸,使这些基因组高度不稳定的衰老细胞发生癌变。干细胞作为成体组织细胞更新来源,具有生存周期长的特点,容易受到各种内外因素的作用,相比生命周期短的分化细胞受到更多的DNA损伤,容易导致损伤的大量积累,而干细胞具有强大的增殖和分化潜能,基因组的不稳定更易引发衰老和癌变。为保证基因组的稳定,防止恶性转化,细胞存在一个庞大的网络进行“纠错”,DNA修复就是其中一种重要机制。对DNA损伤应答机制的研究发现,如果细胞DNA损伤应答异常,同样会出现基因组不稳定现象,使细胞易发生衰老和恶性转化。已有文献报道,衰老细胞DNA损伤修复基因表达下调及核型异常,而在对基因敲除鼠和人类基因缺陷病患者的研究中,也发现DNA损伤修复基因缺失的细胞出现早衰现象。由此,我们认为细胞衰老与DNA损伤应答,以及肿瘤的发生具有密切联系。然而,衰老细胞的DNA损伤应答能力如何并无相关报道,所以我们提出推断:干细胞衰老过程中DNA损伤应答能力下降可能加速干细胞衰老并且使细胞功能下降,同时破坏细胞凋亡屏障,促发干细胞恶性转化。目的:以氧化损伤和DNA双链断裂损伤为模型,观察衰老细胞DNA损伤应答情况,探索DNA损伤应答异常是衰老细胞基因组不稳定性的直接原因。方法:1.培养人骨髓间充质干细胞,用流式细胞技术和定向诱导分化对细胞进行鉴定。2.衰老相关β-半乳糖苷酶检测细胞衰老情况,BrdU掺入实验检测细胞增殖情况,QPCR检测衰老相关基因,建立体外培养人骨髓间充质干细胞衰老模型。3.建立氧化损伤和DNA双链断裂损伤模型观察细胞DNA损伤和损伤后应答情况。通过CCK-8法检测细胞存活情况检测细胞对损伤的敏感性,DCFH-DA荧光探针检测细胞内活性氧,单细胞凝胶电泳和γH2AX foci观察细胞DNA损伤和损伤后应答情况,QPCR检测参与损伤后应答相关基因的表达情况。结果与结论:1.人骨髓间充质干细胞经长期体外培养至40代以后,衰老相关β-半乳糖苷酶染色阳性细胞明显增多,增殖能力明显下降,衰老相关基因表达增高,提示间充质干细胞长期培养后发生衰老。2.生存曲线结果显示H2O2作用下,年轻间充质干细胞存活率明显高于衰老间充质干细胞;活性氧及碱性单细胞凝胶电泳结果显示,衰老间充质干细胞对H2O2损伤更敏感,由H2O2引起的损伤应答能力降低,可能与氧化损伤应答基因的表达下调相关。3.生存曲线结果显示博来霉素(BLM)作用下,年轻间充质干细胞存活率明显高于衰老间充质干细胞;γH2AX foci及中性单细胞凝胶电泳结果显示,衰老间充质干细胞对BLM损伤更敏感,由BLM引起的损伤应答能力降低,可能与基因基础表达降低,应激反应滞后相关。