CXCR4轉染提高BMSCs在海水淹溺型肺損傷中患肺歸巢的實驗研究.pdf

1、隨著海上運輸業(yè)、海濱旅游業(yè)、海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展及出海捕魚等海上活動的增加，我國的海水淹溺人數(shù)逐年增多，同時，海水淹溺也是軍隊海上訓練和作戰(zhàn)的常發(fā)事件。與淡水淹溺相比，由于海水的高滲等特殊理化性質，其引起的直接損傷及繼發(fā)損傷都更加嚴重，最終發(fā)展為海水型呼吸窘迫綜合征(Seawater respiratory distress syndrome，SW-RDS)，病情兇險，發(fā)展迅速，目前的治療方法是及時去除病因，盡早對患肺組織行功能支持如機械通

2、氣等，但現(xiàn)有的治療效果不盡理想，SW-RDS的病死率仍居高不下。因此，尋求更為有效的治療方法成為目前該領域的熱點。為保障受試者的安全，研究人員不能直接將新的治療方案應用于此類患者，因此，國內(nèi)外對其模型的治療做了深入的研究。目前，國內(nèi)外已經(jīng)掌握了建立兔、鼠、綿羊、犬等動物 SW-RDS模型，且均達到急性呼吸窘迫綜合征(Acute respiratory distress syndrome，ARDS)的標準，但多數(shù)模型穩(wěn)定性差、動物存活時間

3、短，不利于后續(xù)治療的研究，因此本實驗嘗試在建立穩(wěn)定模型的同時保證大鼠的生存時間，并以慢病毒為載體，構建攜帶CXCR4基因的質粒轉染BMSCs，以提高CXCR4在BMSCs表面的表達，探討普通BMSCs(Dir-BMSCs)及高表達CXCR4的BMSCs(Dir-CXCR4-BMSCs)在模型中患肺的歸巢情況。
　　【目的】
　　建立穩(wěn)定的大鼠海水淹溺模型，觀察Dir-BMSCs和Dir-CXCR4-BMSCs在大鼠SW-RD

4、S模型中患肺的歸巢情況。
　　【方法】
　　1、大鼠SW-RDS模型的建立
　　40只清潔級健康的SD大鼠隨機分為4組(n=10)，即空白對照組(C)，海水灌注組(S1、S2、S3)，經(jīng)氣管插管按如下劑量灌注配方海水：0ml/kg、2ml/kg、2.5ml/kg、3.0ml/kg。分別于建模后0min、0.5h、1h、2h、4h共5個時間點觀察大鼠的呼吸頻率、經(jīng)右頸總動脈抽血行血氣分析，計算氧合指數(shù)。實驗結束后(4h點

5、)，取C組和S3(3.0ml/kg)組大鼠右肺前葉、中葉、后葉及副葉，測定右肺各葉濕/干重比，并留取大鼠右肺各葉，行肺組織形態(tài)學觀察和病理學評分。
　　2、干細胞的培養(yǎng)、轉染、染色及其在SW-RDS模型中患肺的歸巢
　　取60～80g SD大鼠的股骨和脛骨，采用密度梯度離心法結合全骨髓貼壁分離法分離培養(yǎng)出BMSCs，傳至P4代進行細胞鑒定，然后以慢病毒為載體，構建攜帶CXCR4基因的質粒轉染BMSCs，并經(jīng)Dir染料染色，得

6、到Dir-BMSCs和Dir-CXCR4-BMSCs。另取20只大鼠隨機分成2組(n=10)，對照組(造模后經(jīng)尾靜脈注射Dir-BMSCs)、實驗組(造模后經(jīng)尾靜脈注射Dir-CXCR4-BMSCs)，在4h點觀察干細胞在大鼠SW-RDS模型中患肺的歸巢情況。
　　【結果】
　　1、建模后，與空白對照組(C)比較，S3(3.0ml/kg)組大鼠呼吸頻率加快，有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；血氣示S3組發(fā)生過嚴重的酸中毒、高碳酸

7、血癥及低氧血癥，氧合指數(shù)示在0～0.5h內(nèi)，達到中度ARDS的標準，0.5～4h內(nèi)達到輕度ARDS的標準。在4h點時，S3組右肺各葉的濕/干重比和病理學評分與空白對照組相比，均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)，且組內(nèi)比較示前葉、中葉、副葉與后葉之間，各組均有統(tǒng)計學差異(P<0.05)；
　　2、本實驗中分離培養(yǎng)的大鼠BMSCs純度高，細胞形態(tài)均一呈梭形，CD29、CD90表達陽性，而CD34、CD45表達陰性，能誘導分化為成脂肪細胞；