骨髓間充質干細胞治療急性肺損傷的實驗研究.pdf

1、急性肺損傷(acute lung injury，ALl)/急性呼吸窘迫綜合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是臨床上比較常見的危重病癥，死亡率高達40％。ALl是ARDS的前期。ALI/ARDS的主要病理改變是彌漫性的肺泡一毛細血管膜的損傷，可由嚴重感染、創(chuàng)傷、休克、酸中毒及有害氣體吸入等多種因素引起，臨床表現(xiàn)為呼吸窘迫和頑固性低氧血癥<'[1]>。除機械通氣外，目前對ALI/RDS的

2、治療仍缺乏有效的手段。尋找新的治療措施是目前ALI/ARDS研究中的重點。 上世紀九十年代以來，干細胞研究領域取得了一系列突破性進展，為利用干細胞修復組織損傷，治療一些疑難和復雜疾病提供了可能性。文獻相繼報道了干細胞在治療心力衰竭、糖尿病等方面的一些進展<'[2]>，展示了其作為一種新型治療手段的良好前景。干細胞是一類具有無限自我更新能力和多向分化潛能的細胞<'[3]>，按發(fā)生學來源可分為胚胎干細胞(embryonic stem

3、 cell，ESC)和成體干細胞(somatic stem cell)。成體干細胞存在于機體的各種組織器官中，在病理狀態(tài)或外因誘導下可以表現(xiàn)出不同程度的再生和更新能力。某些情況下，成體干細胞表現(xiàn)出很強的跨系或跨胚層分化潛能，即具有“可塑性(plasticity)”<[4、5]>。 骨髓(bone marrow)間充質干細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)屬于成體干細胞，目前報道它具有向成骨細胞、成軟骨細

4、胞、成脂肪細胞、上皮細胞、內皮細胞、心肌細胞甚至肝臟細胞和神經(jīng)細胞等方向分化的多種潛能<'[5]>。而且骨髓間充質干細胞通過骨髓吸取就可以得到，取材容易，并在體外有很大的擴增潛能<'[7]>，因此利用MSCs治療疾病具有突出的優(yōu)點。 本研究觀察骨髓間充質干細胞在脂多糖(Lipopolysaccharide，LPS)誘導的急性肺損傷中的作用，主要進行了以下幾方面的工作： 1．小鼠骨髓間充質干細胞的分離、培養(yǎng)和鑒定。取小鼠后

5、肢股骨和脛骨，吸取骨髓進行全骨髓培養(yǎng)，得到MSCs，并做細胞免疫化學染色，檢測MSCs特異表面標記。 2．建立LPS誘導的小鼠急性肺損傷模型。利用小鼠咽后壁吸入LPS的方法造成小鼠肺損傷；稱重計算肺水腫指數(shù)；肺組織切片HE染色觀察組織病理改變；E LlSA檢測肺泡灌洗液和肺組織勻漿中IL-1β含量。 3．供體骨髓間充質干細胞的移植和效果評價。將供體MSCs用Brdu標記后行免疫細胞化學染色，觀察細胞核中Brdu標記效果；

6、將標記過的MSCs制成細胞懸液，通過尾靜脈移植入肺損傷小鼠體內，移植后4天做肺組織切片進行免疫組織化學染色及雙染色觀察移植細胞的植入和分化狀態(tài)；檢測肺水腫指數(shù)，肺泡灌洗液和肺組織勻漿中l(wèi)L-1β含量。 結果表明： 1、培養(yǎng)的MSCs細胞多呈集落樣生長，體積較小，成梭形或柳葉形，細胞核明顯，核漿比大。細胞免疫組織化學染色顯示，表面標記CD44陽性，而造血系表面標記CD34陰性。 2、吸入LPS后，小鼠出現(xiàn)典型的肺損

7、傷病理改變，炎癥細胞浸潤，肺泡間隔增厚，毛細血管充血，肺泡內可見透明膜形成，嚴重者肺泡正常結構消失。損傷小鼠肺水腫指數(shù)和肺組織勻漿lL-1β含量明顯增加。 3、用Brdu標記小鼠MSCs后，利用抗Brdu單克隆抗體進行免疫細胞化學染色，顯示標記的細胞出現(xiàn)Brdu陽性；標記的MSCs移植入同種異體的小鼠肺損傷模型內，小鼠肺部出現(xiàn)外源性MSCs，這些細胞表現(xiàn)出上皮細胞表型，免疫組織化學雙染色顯示Brdu陽性細胞也表達上皮細胞標志物—