High glucose induces bone marrow-derived mesenchymal stem cell senescence by upregulating autophagy.
High glucose induces bone marrow-derived mesenchymal stem cell senescence by upregulating autophagy.
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高葡萄糖通过上调自噬来诱导骨髓来源的间充质干细胞衰老。
DOI：
10.1371/journal.pone.0126537
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
3.7
通讯作者：
Wu KK
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang TC;Hsu MF;Wu KK
据报道，高血糖会导致骨髓造血生态位功能障碍，并且培养基中的高葡萄糖（HG）会诱导MSC衰老。根本机制尚不清楚。在这里，我们研究了 HG 诱导的自噬在骨髓间充质干细胞 (BMSC) 衰老中的作用。 HG (25 mM) 增加 Beclin-1、Atg 5、7 和 12 的表达、LC3-II 的生成以及自噬体的形成，这与细胞衰老的发展相关。用 3-甲基腺嘌呤 (3-MA) 预处理 HG-MSC 可防止衰老，但会增加细胞凋亡。 N-乙酰半胱氨酸（NAC）可有效消除 HG 诱导的自噬并预防衰老。二亚苯基碘鎓 (DPI) 是一种 NADPH 氧化酶抑制剂，其阻断自噬和衰老的方式与 NAC 相当。 3-MA、NAC 和 DPI 抑制 HG 诱导的 BMSC 中白细胞介素 6 的产生。这些结果表明，高血糖通过一种新型氧化剂介导的自噬诱导 MSC 衰老和局部炎症，从而导致骨髓生态位功能障碍和造血功能障碍。
Hyperglycemia was reported to cause bone marrow hematopoietic niche dysfunction, and high glucose (HG) in the cultured medium induces MSC senescence. The underlying mechanism is unclear. Here, we investigated the role of HG-induced autophagy in bone-marrow-derived mesenchymal stem cell (BMSC) senescence. HG (25 mM) increased expression of Beclin-1, Atg 5, 7 and 12, generation of LC3-II and autophagosome formation which was correlated with development of cell senescence. Pretreatment of HG-MSC with 3-methyladenine (3-MA) prevented senescence but increased apoptosis. N-acetylcysteine (NAC) was effective in abrogating HG-induced autophagy accompanied by prevention of senescence. Diphenyleneiodonium (DPI), an inhibitor of NADPH oxidase, blocked autophagy and senescence in a manner comparable to NAC. 3-MA, NAC and DPI inhibited HG-induced interleukin-6 production in BMSCs. These results suggest that hyperglycemia induces MSC senescence and local inflammation via a novel oxidant-mediated autophagy which contributes to bone marrow niche dysfunction and hematopoietic impairment.
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