Published online 2016-04-18. doi: 10.11569/wcjd.v24.i11.1639
修回日期: 2016-02-27
接受日期: 2016-03-08
在线出版日期: 2016-04-18
目的: 观察同种异体骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)移植对大鼠肝脏缺血-再灌注损伤(hepatic ischemia reperfusion injury, HIRI)的修复作用并对其可能的治疗机制进行探讨.
方法: 将健康雌性清洁级SD大鼠的股骨骨髓进行分离、培养、鉴定获得BMSCs; 选取60只SD大鼠建立大鼠HIRI模型. 动物模型建立后, 将90只SD大鼠随机分为BMSCs移植组(n = 30, 予以尾静脉注射BMSC悬液1 mL, 1.0×107/mL), HIRI组(n = 30, 予以尾静脉注射L-DMEM 1 mL), 另设空白对照组(n = 30, 予以尾静脉注射生理盐水1 mL). 分别于移植后的1、2、3 wk于各组随机选取5只大鼠取血检测丙氨酸转氨酶(alanine transanminase, ALT)、天冬氨酸转氨酶(aspartate transaminase, AST)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素-18(interleukin-18, IL-18)水平; 移植后2 wk对肝组织行HE染色, 观察移植后肝组织的形态学变化; 利用RT-PCR法及Western blot法检测肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)及α-平滑肌蛋白(alpha-sooth muscle actin, α-SMA)在肝组织中的表达水平.
结果: 移植后1 wk, BMSCs移植组、HIRI组的血清ALT、AST、MDA、TNF-α和IL-18水平明显高于对照组, SOD活性明显低于对照组, 差异均有统计学意义(均P<0.05); 移植后2、3 wk, BMSCs移植组ALT、AST、MDA、TNF-α和IL-18水平与HIRI组比较明显下调, SOD活性明显升高(均P<0.05), 但与对照组相比SOD活性仍偏低(P<0.05). HE染色后发现, BMSCs移植组大鼠肝细胞变性、坏死及纤维化程度较HIRI组均有明显减轻(P<0.05). RT-PCR法检测得知, 与HIRI组比较, BMSCs移植组中HGF基因表达水平明显升高, 而α-SMA的基因表达水平明显下降(均P<0.05). Western blot法检测得知, 与HIRI组比较, BMSCs移植组中HGF蛋白表达水平明显升高, 而α-SMA的蛋白表达水平明显下降(均P<0.05).
结论: 同种异体BMSCs移植能有效减轻大鼠HIRI, 其机制可能是通过降低血清TNF-α、IL-18水平和调节肝脏中HGF及α-SMA的表达水平.
核心提示: 肝脏缺血-再灌注损伤是临床的常见问题, 其发生目前认为与钙超载、氧化应激、代谢性酸中毒、一氧化氮和内皮素平衡失衡等诸多因素有关. 骨髓间充质干细胞目前证实除了具有多向分化能力外, 还具有强大的免疫调控功能. 本研究证实了骨髓间充质干细胞移植可通过降低血清肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α)、白介素-18(interleukin-18)水平和调节肝脏中肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor)及α-平滑肌蛋白(alpha-sooth muscle actin)的表达等机制改善大鼠肝脏缺血-再灌注损伤.