Skeletal muscle satellite cells (SkMSCs) play crucial roles in muscle fiber maintenance, repair, and remodeling; however, it remains unknown if these properties are preserved in cultured SkMSCs. In this study, we investigated the characteristics of cultured SkMSCs and their ability to regulate the activity of M1 macrophages. SkMSCs grew well with an average population doubling time of 26.26 ± 6.85 h during 10 passages (P). At P5, Pax7, MyoD, cluster of differentiation (CD)34, and CD56 were not expressed in SkMSCs, but the MSC markers CD73, CD105, and CD90 were expressed and the cells were differentiated into adipocytes and osteoblasts. When SkMSCs were cocultured with macrophages, interleukin (IL)-1β secretion was decreased, prostaglandin (PG)E2 was produced in coculture, and cyclooxygenase-2 protein was induced in an SkMSC-dependent manner. Hepatocyte growth factor (HGF) was highly secreted by monocultured SkMSCs; interferon-γ and lipopolysaccharide reduced its expression level. However, HGF expression recovered when SkMSCs and macrophages were cocultured. Although exogenous PGE2 upregulated macrophage pro-IL-1β expression, it suppressed the secretion of cleaved IL-1β. In contrast, HGF decreased active IL-1β secretion without affecting pro-IL-1β expression. Co-treatment of macrophages with HGF and PGE2 reduced pro-IL-1β expression level and active IL-1β secretion. Our results suggest that SkMSCs lose their satellite cell properties during serial passaging but acquire mesenchymal stem cell properties including the ability to exert an anti-inflammatory response for macrophages through PGE2 and HGF.

中文翻译：

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培养的人骨骼肌卫星细胞表现出间充质干细胞的特征，通过前列腺素E2和肝细胞生长因子发挥抗炎作用

骨骼肌卫星细胞 (SkMSCs) 在肌纤维的维持、修复和重塑中发挥着至关重要的作用；然而，这些特性是否保留在培养的 SkMSCs 中仍然未知。在这项研究中，我们研究了培养的 SkMSCs 的特征及其调节 M1 巨噬细胞活性的能力。SkMSCs 生长良好，在 10 次传代 (P) 期间平均种群倍增时间为 26.26 ± 6.85 小时。在 P5，Pax7、MyoD、分化簇 (CD)34 和 CD56 在 SkMSCs 中不表达，但 MSC 标志物 CD73、CD105 和 CD90 表达，细胞分化为脂肪细胞和成骨细胞。SkMSCs与巨噬细胞共培养时，白细胞介素（IL）-1β分泌减少，共培养产生前列腺素（PG）E2，并且以SkMSC依赖性方式诱导环氧合酶2蛋白。单培养的SkMSCs高度分泌肝细胞生长因子（HGF）；干扰素-γ和脂多糖降低其表达水平。然而，当 SkMSCs 和巨噬细胞共培养时，HGF 表达恢复。尽管外源性 PGE2 上调了巨噬细胞 pro-IL-1β 的表达，但它抑制了切割的 IL-1β 的分泌。相反，HGF 降低了活性 IL-1β 的分泌，而不影响 pro-IL-1β 的表达。巨噬细胞与 HGF 和 PGE2 的共同处理降低了 pro-IL-1β 表达水平和活跃的 IL-1β 分泌。我们的研究结果表明，SkMSCs 在连续传代过程中失去了它们的卫星细胞特性，但获得了间充质干细胞特性，包括通过 PGE2 和 HGF 对巨噬细胞发挥抗炎反应的能力。干扰素-γ和脂多糖降低其表达水平。然而，当 SkMSCs 和巨噬细胞共培养时，HGF 表达恢复。尽管外源性 PGE2 上调了巨噬细胞 pro-IL-1β 的表达，但它抑制了切割的 IL-1β 的分泌。相反，HGF 降低了活性 IL-1β 的分泌，而不影响 pro-IL-1β 的表达。巨噬细胞与 HGF 和 PGE2 的共同处理降低了 pro-IL-1β 表达水平和活跃的 IL-1β 分泌。我们的研究结果表明，SkMSCs 在连续传代过程中失去了它们的卫星细胞特性，但获得了间充质干细胞特性，包括通过 PGE2 和 HGF 对巨噬细胞发挥抗炎反应的能力。干扰素-γ和脂多糖降低其表达水平。然而，当 SkMSCs 和巨噬细胞共培养时，HGF 表达恢复。尽管外源性 PGE2 上调了巨噬细胞 pro-IL-1β 的表达，但它抑制了切割的 IL-1β 的分泌。相反，HGF 降低了活性 IL-1β 的分泌，而不影响 pro-IL-1β 的表达。巨噬细胞与 HGF 和 PGE2 的共同处理降低了 pro-IL-1β 表达水平和活跃的 IL-1β 分泌。我们的研究结果表明，SkMSCs 在连续传代过程中失去了它们的卫星细胞特性，但获得了间充质干细胞特性，包括通过 PGE2 和 HGF 对巨噬细胞发挥抗炎反应的能力。尽管外源性 PGE2 上调了巨噬细胞 pro-IL-1β 的表达，但它抑制了切割的 IL-1β 的分泌。相反，HGF 降低了活性 IL-1β 的分泌，而不影响 pro-IL-1β 的表达。巨噬细胞与 HGF 和 PGE2 的共同处理降低了 pro-IL-1β 表达水平和活跃的 IL-1β 分泌。我们的研究结果表明，SkMSCs 在连续传代过程中失去了它们的卫星细胞特性，但获得了间充质干细胞特性，包括通过 PGE2 和 HGF 对巨噬细胞发挥抗炎反应的能力。尽管外源性 PGE2 上调了巨噬细胞 pro-IL-1β 的表达，但它抑制了切割的 IL-1β 的分泌。相反，HGF 降低了活性 IL-1β 的分泌，而不影响 pro-IL-1β 的表达。巨噬细胞与 HGF 和 PGE2 的共同处理降低了 pro-IL-1β 表达水平和活跃的 IL-1β 分泌。我们的研究结果表明，SkMSCs 在连续传代过程中失去了它们的卫星细胞特性，但获得了间充质干细胞特性，包括通过 PGE2 和 HGF 对巨噬细胞发挥抗炎反应的能力。