骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植對哮喘氣道重塑及炎癥的作用研究.pdf

1、背景以往研究提示骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow-derivedmesenchymAlstem cells,BMSCs)移植對多種免疫機制異常性疾病有改善作用。
　　 支氣管哮喘是一種由多種炎性細(xì)胞和細(xì)胞因子表達(dá)異常為主的變態(tài)反應(yīng)性疾病，本課題研究BMSCs對慢性哮喘小鼠氣道重塑及氣道炎癥的作用及其機理。
　　 目的研究BMSCs對慢性哮喘小鼠氣道重塑、氣道炎癥及肺功能的影響，并進(jìn)一步探討其機制，為BMSCs在哮

2、喘疾病治療方面的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　 方法從小鼠骨髓分離、培養(yǎng)并鑒定BMSCs；制備并鑒定慢性哮喘模型；
　　 在以上實驗基礎(chǔ)上取40只年齡8-10周、體重相近的雌性BALB/ c小鼠，隨機化分為哮喘模型組（制備哮喘模型+PBS），PBS組(PBS+PBS)，BMSCs 治療組（制備哮喘模型+BMSCs 移植）和BMSCs對照組（PBS+BMSCs 移植），每組10只小鼠，分別對各組小鼠支氣管肺泡灌洗液（bronchoa

3、lveolar lavagefluid，BALF）中炎癥細(xì)胞計數(shù)并分類，肺組織行HE 染色、AB-PAS 染色、Masson 三色染色及對氣道平滑肌行α-SMA免疫組織化學(xué)染色了解氣道重塑及氣道炎癥的程度，采用流式細(xì)胞術(shù)檢測各組脾組織CD4+CD25 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的比例，取血清采用ELISA 法檢測IL-4、IL-10、IL-13、IL-12、IFN-γ、OVA-specific IgE、OVA-specific IgG1和 OVA-s

4、pecific IgG2a的水平，并對各組小鼠行肺功能檢測，了解BMSCs 移植對慢性哮喘氣道重塑及氣道炎癥改善的作用并探討其機制。
　　 結(jié)果⑴BMSCs對哮喘BALF的影響：哮喘模型小鼠BALF中可見大量炎癥細(xì)胞聚集，其中以嗜酸性粒細(xì)胞為主，而PBS組及BMSCs對照組BALF中未見明顯的炎癥細(xì)胞聚集，差異有顯著性 (P＜0.01)，而BMSCs 移植能明顯減輕哮喘小鼠BALF中炎癥浸潤的程度(P＜0.05)。⑵BMSCs對

5、哮喘氣道重塑和氣道炎癥的作用：哮喘模型組部分支氣管上皮粘膜脫落，AB-PAS 染色提示上皮粘膜有明顯的杯狀細(xì)胞增生，管腔內(nèi)有大量粘液栓塞；氣道、血管旁有大量炎性浸潤，以嗜酸性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及單核細(xì)胞為主，但肺實質(zhì)內(nèi)無炎癥細(xì)胞浸潤；氣道平滑肌細(xì)胞無明顯增生和肥大；Masson 三色染色可見上皮下膠原纖維沉積明顯增厚。PBS組及BMSCs對照組病理表現(xiàn)相似，支氣管、血管周圍均無炎癥細(xì)胞浸潤，無上皮下纖維化、無平滑肌增生及杯狀細(xì)胞增生。BM

6、SCs 治療組小支氣管、血管黏膜下炎癥細(xì)胞數(shù)量明顯減少，輕度杯狀細(xì)胞增生，無明顯氣道平滑肌細(xì)胞增生和肥大，上皮下輕度纖維化。對比PBS組及BMSCs對照組，哮喘模型組氣道周圍大量炎癥細(xì)胞聚集(P＜
　　 0.01)，而BMSCs 治療組氣道周圍炎癥細(xì)胞浸潤程度較哮喘模型組明顯減輕(P＜0.05)。⑶BMSCs對哮喘氣道反應(yīng)性的影響：哮喘模型組氣道反應(yīng)性較PBS組及BMSCs對照組高，乙酰甲膽堿濃度為12 g／L,25 g／L和

7、50g／L時，哮喘模型組PenH值較PBS組及BMSCs對照組明顯增高(P＜0.05)，而干細(xì)胞移植組則較哮喘模型組在各濃度PenH值明顯降低(P＜0.05)，與PBS組無明顯差異。⑷BMSCs對哮喘炎癥因子水平的影響：慢性哮喘模型組、BMSCs治療組、PBS組和BMSCs對照組血清IFN-γ及 IL-10水平，各組之間無顯著性差異。慢性哮喘組IL-13水平明顯高于PBS組和BMSCs對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但BMSCs 治療組與模型

8、組間無顯著性差異。相對于BMSCs 治療組、PBS組和BMSCs對照組，血清及BALF中IL-12在哮喘模型組明顯減低，而IL-4在哮喘模型組明顯升高， BMSCs 移植能使IL-12 明顯升高，IL-4 明顯降低。⑸BMSCs對哮喘OVA 特異性免疫球蛋白的影響：相對于BMSCs對照組和PBS組，OVA 特異性的IgG1和IgE在哮喘組明顯升高（P＜0.01），而BMSCs 治療組OVA 特異性的IgG1和IgE 則較哮喘組明顯降低（

9、P＜0.05）。
　　 OVA 特異性的IgG2a 則恰好相反，BMSCs對照組和PBS組較哮喘組水平高（P＜0.01），而BMSCs 治療組則更高（P＜0.01）。⑹BMSCs對哮喘CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的影響：PBS組、哮喘模型組、BMSCs 治療組和BMSCs對照組脾組織CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞占淋巴細(xì)胞的比例分別為（15.827±0.407）％，（11.853±0.796）％，（14.095±1.794）％

10、和（15.495±0.519）
　　 ％。與BMSCs對照組及PBS組比較，模型組調(diào)節(jié)性T細(xì)胞占淋巴細(xì)胞的比例顯著降低；與模型組對比，BMSCs 治療組調(diào)節(jié)性T細(xì)胞占淋巴細(xì)胞的比例明顯提高（P=0.01）。
　　 結(jié)論⑴ BMSCs 移植能從形態(tài)學(xué)及功能學(xué)多方面改善哮喘病情，BMSCs移植能明顯減輕肺泡灌洗液及氣道周圍炎癥程度，減輕氣道重塑及氣道高反應(yīng)的程度。⑵BMSCs 移植通過調(diào)節(jié)Th1及Th2 異常的炎癥因子水平，