目的 探討葡萄糖轉(zhuǎn)運載體（GLUT）-4是否參與骨髓間充質(zhì)干細胞（MSCs）的葡萄糖轉(zhuǎn)運以及Akt基因轉(zhuǎn)染提高MSCs耐缺氧能力是否與GLUT-4易位和表達有關(guān)。方法 將經(jīng)Akt基因轉(zhuǎn)染和未轉(zhuǎn)染的MSCs均行常氧（5% CO2）和缺氧（94% N2、1%O2和5%CO2）37 ℃孵育8 h。放射同位素法檢測氚標-脫氧葡萄糖（3H-G）的攝取量，免疫細胞化學染色、Western blot和RT-PCR分別檢測GLUT-4的蛋白質(zhì)和mRNA表達。結(jié)果 ①缺氧轉(zhuǎn)染組的3H-G攝取量是缺氧非轉(zhuǎn)染組的（1.39±0.13）倍（P＜0.05），但仍低于常氧非轉(zhuǎn)染組（P＜0.05）。②MSCs在常氧或缺氧、Akt基因轉(zhuǎn)染或無轉(zhuǎn)染的條件下均可表達GLUT-4蛋白。與常氧非轉(zhuǎn)染組比較，缺氧非轉(zhuǎn)染組GLUT-4 mRNA和蛋白的表達水平明顯降低（P＜0.05）。③與缺氧非轉(zhuǎn)染組比較，缺氧轉(zhuǎn)染組的GLUT-4 mRNA〔（1.756±0.152）倍〕和蛋白〔細胞總GLUT-4蛋白（1.653±0.312）倍,細胞膜GLUT-4蛋白（2.041±0.258）倍〕的表達水平明顯提高（P＜0.05），且GLUT-4蛋白易位明顯； 但與常氧非轉(zhuǎn)染組比較，其GLUT-4 mRNA和蛋白的表達水平仍較低（P＜0.05）。④MSCs的3H-G攝取量與細胞膜中GLUT-4蛋白的表達呈正相關(guān)（r=0.415,P=0.001）。結(jié)論 GLUT-4可能參與MSCs的葡萄糖轉(zhuǎn)運，Akt基因提高MSCs耐缺氧能力可能與提高GLUT-4的表達和易位有關(guān)。
目的探討缺氧誘導因子-1α(hypoxia induced factor-1α,HIF-1α)基因轉(zhuǎn)染是否提高缺氧間充質(zhì)干細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)的耐缺氧能力以及這種能力是否與增加葡萄糖攝取有關(guān)。方法將MSCs分為常氧非轉(zhuǎn)染組(即對照組)、常氧轉(zhuǎn)染組、缺氧非轉(zhuǎn)染組和缺氧轉(zhuǎn)染組，分別于常氧(5% CO2，37 ℃)和缺氧(94% N2、1% O2和5% CO2，37 ℃)條件下孵育8 h。免疫細胞化學、RT-PCR和Western blot法檢測HIF-1α表達,流式細胞儀檢測細胞凋亡率(AR)、死亡率(DR)，MTT法檢測細胞增殖，放射同位素法檢測氚標葡萄糖(3H-G)攝取量。結(jié)果①與常氧非轉(zhuǎn)染組相比，常氧轉(zhuǎn)染組HIF-1α mRNA表達明顯增高(Plt;0.01)，但其蛋白表達2組間差異無統(tǒng)計學意義(P=0.187)； 與缺氧非轉(zhuǎn)染組相比，缺氧轉(zhuǎn)染組的HIF1α mRNA和蛋白表達均明顯增高(Plt;0.01)。②缺氧轉(zhuǎn)染組MSCs的AR(P=0.001)和DR(P=0.003)均明顯低于缺氧非轉(zhuǎn)染組，但均明顯高于常氧非轉(zhuǎn)染組(Plt;0.01)。③與缺氧非轉(zhuǎn)染組相比，缺氧轉(zhuǎn)染組MSCs增殖(P=0.004)明顯提高，但明顯低于常氧非轉(zhuǎn)染組(P=0.001)。④與缺氧非轉(zhuǎn)染組相比，缺氧轉(zhuǎn)染組MSCs對 3H-G的攝取量明顯提高(P=0.004)，但明顯低于常氧非轉(zhuǎn)染組(P=0.001)。⑤AR與HIF-1α蛋白表達(r=－0.71，P=0.005)、3H-G攝取量(r=－0.65，P=0.004)均呈明顯負相關(guān)，HIF-1α蛋白表達與3H-G攝取量呈明顯正相關(guān)(r=0.77,P=0.003)。結(jié)論HIF-1α基因可顯著提高MSCs的耐缺氧能力，其機理可能與HIF-1α基因提高MSCs對葡萄糖的攝取有關(guān)。