骨髓间充质干细胞移植治疗重症急性胰腺炎肺损伤

BACKGROUND:A large number of studies have confirmed that bone marrow mesenchymal stem cells can couple with the circulation of the blood to other organs, promote pancreatic tissue repair injury and reduce pulmonary fibrosis, which have certain therapeutic effects on pancreas and lung injuries. OBJECTIVE:To study the therapeutic effect on severe acute pancreatitis-associated lung injury in rats after the transplantation of bone marrow mesenchymal stem cells. METHODS:Animal models of severe acute pancreatitis-associated lung injury were prepared in rats via retrograde injection of 4% sodium taurocholate. Sprague-Dawley rats were randomized into three groups and received bone marrow mesencnymal stem cell injection via the tail vein in transplantation group, the same volume of normal saline in control group, or no treatment in normal groups. All the treatments in each group were performed 24 hours after modeling. Twenty-four hours after transplantation, hematoxylin-eosin staining of the pancreatic and lung tissues was performed. mRNA expressions of tumor necrosis factor-α and interleukin-1β in pancreatic and lung tissues were detected. ELISA kit was used to detect levels of serum C-reactive protein and tumor necrosis factor-α. RESULTS AND CONCLUSION:After modeling, under hematoxylin-eosin staining, there were a large number of inflammatory cells infiltrating in the damaged pancreatic tissues, accompanied by incomplete acinar structures, seriously destroyed lobular structures, alveolar fusion in the lung tissues, thickening of the alveolar walls, and a large amount of inflammatory cells infiltrating in the alveoli. These findings indicated successful modeling of severe acute pancreatitis-associated lung injury in rats. After cell transplantation, the number of infiltrated inflammatory cells in the damaged pancreatic tissue was reduced, with clear lobular structures and no bleeding from the acini; the structure of lung tissues was clear, with complete alveolar walls, and the width of alveolar space was reduced. Immunohistochemical results showed that transplanted DAPI-labeled bone marrow mesenchymal stem cells were aggregated in the pancreas and lung tissue, and uneven distributed in the damaged area. No DAPI expression in the pancreas and lung tissue was found in the control group, indicating transplanted bone marrow mesenchymal stem cells migrated into the damaged pancreas and lung tissue through the blood circulation, to further repair the damage area. RT-PCR test results showed that compared with the control group, bone marrow mesenchymal stem cell transplantation significantly reduced the levels of tumor necrosis factor-α and interleukin-1β in the pancreatic and lung tissues (P < 0.05). Higher levels of C-reactive protein and tumor necrosis factor-α were found in the control group compared with the normal group (P < 0.01), while the lower levels were obtained in the control group (P < 0.05). To conclude, our findings suggest that bone marrow mesenchymal stem cell transplantation is an effective therapy for severe acute pancreatitis-associated lung injury, and its mechanism may be associated with the reduction of inflammatory reactions and translation into the pancreas and lung tissue.     

不同方式移植骨髓间充质 干细胞治疗急性重症胰腺炎大鼠的疗效对比

目的探索骨髓间充质干细胞(bMSCs)治疗大鼠急性重症胰腺炎(SAP)模型的高效移植方式。方法将大鼠随机分为对照组(control)、急性重症胰腺炎组(SAP)(胰胆管内逆行注射5%硫磺胆酸钠)。SAP模型制作成功6 h后,分为尾静脉骨髓间充质干细胞移植组(tail vein)、腹腔注射移植组(intraperitoneal)和尾静脉-腹腔注射联合移植组(tail vein+intraperitoneal),每组18只。在移植后第24、48和72 h分别安乐死6只大鼠,收集胰腺组织及血清,使用ELISA试剂盒测定血清中抗炎因子IL-10及炎性因子IL-1β、TNF-α和IL-6的水平;HE染色后光学显微镜下观察胰腺组织病理和第72 h后各组大鼠小肠黏膜及肺泡组织病理改变;冰冻切片在荧光显微镜下观察DAPI标记的bMSCs在胰腺组织的分布。结果 SAP组胰腺组织有大量出血、水肿、炎性反应及坏死;与对照组相比, 3种不同方式bMSCs移植组胰腺组织的出血、水肿、炎性反应及坏死明显减少(P0.05),IL-1β、TNF-α和IL-6水平显著降低,IL-10水平显著升高(P0.05);尾静脉+腹腔联合移植组较单纯尾静脉或腹腔移植组胰腺组织的出血、水肿、炎性反应及坏死进一步减少(P0.05),IL-1β、TNF-α和IL-6水平进一步降低(P0.05),IL-10的水平进一步升高(P0.05);DAPI标记的bMSCs在移植组的胰腺组织内均有分布,且在尾静脉+腹腔联合移植组观察到更多的荧光分布;72 h后可见移植组小肠黏膜及肺泡组织完整性较SAP组明显好转,中性粒细胞浸润及出血情况较SAP组明显减轻,相比于腹腔和单纯尾静脉移植,联合移植组情况进一步改善。结论在大鼠SAP模型中,bMSCs通过尾静脉+腹腔联合移植能显著抑制炎性反应,减少SAP相关性胰腺、小肠黏膜及肺损伤,其效果显著优于单纯尾静脉移植和腹腔注射移植。     

同种异体骨髓间充质干细胞移植治疗急性肝功能衰竭

背景：对于急性肝功能衰竭的临床治疗,目前尚缺乏特效手段。骨髓间充质干细胞在特定环境下可分化为具有部分肝功能的类肝样细胞,从而参与肝功能的修复和重构,为急性肝功能衰竭的治疗提供了新的手段。 目的：评价同种异体骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠急性肝功能衰竭的疗效,为其临床应用提供理论依据。 方法：采用全骨髓培养法培养并纯化其骨髓间充质干细胞。30只健康SD大鼠随机均分为3组：正常对照组：不予任何处理;肝衰竭组和移植组：用腹腔注射四氯化碳石蜡油溶液的方法复制鼠急性肝功能衰竭模型后24 h分别经其尾静脉注射生理盐水和等量骨髓间充质干细胞。在移植后第1,2,3,7天抽血检测其肝功能,并取肝脏行病理学检查。 结果与结论：急性肝功能衰竭鼠经骨髓间充质干细胞移植治疗后生存率为70%,与肝衰竭组大鼠存活率20%相比差异有显著性意义(P < 0.05);肝功能指标中谷丙转氨酶和谷草转氨酶相比,移植组明显低于肝衰竭组,差异有显著性意义(P < 0.05)。肝脏组织病理学结果显示移植组肝细胞变性及坏死程度以及炎症浸润程度轻于肝衰竭组。因此,经尾静脉移植骨髓间充质干细胞能提高急性肝功能衰竭大鼠的生存率、改善肝功能及减轻肝脏坏死程度,对大鼠急性肝功能衰竭有一定的治疗作用。     

移植骨髓间充质干细胞减轻脂多糖诱导的小鼠急性肺损伤

目的 观察移植骨髓间充质干细胞 （MSCs） 对脂多糖 （LPS） 诱导小鼠急性肺损伤 （ALI）的治疗修复作用。方法 全骨髓培养法培养小鼠骨髓MSCs;细胞免疫化学染色鉴定MSCs特异表面标记;小鼠咽后壁吸入LPS制造小鼠肺损伤;尾静脉注射引入MSCs;称重计算肺水肿指数;肺组织切片HE染色观察组织病理改变;ELISA检测肺泡灌洗液和肺组织匀浆中IL-1β含量;Brdu（5-Bromo-2-Deoxyuridine）标记供体MSCs,免疫组织化学染色及双染色观察移植细胞的迁移和分化状态。结果 培养的MSCs细胞表面标记CD44阳性,而造血系表面标记CD34阴性。吸入LPS后,小鼠出现典型的肺损伤病理改变,肺水肿指数和肺组织匀浆IL-1β含量明显增加。标记的MSCs移植入同种异体的肺损伤小鼠,其肺部出现标记的MSCs,并表达上皮细胞标志抗原-细胞角蛋白（CK）。治疗后小鼠的肺水肿指数和肺组织匀浆IL-1β含量下降。结论 外源性MSCs移植到肺损伤小鼠体内,可迁移至肺损伤部位,并表达上皮细胞标志;减轻肺水肿程度,减少炎症因子释放。     

绿色荧光蛋白转基因小鼠骨髓间充质干细胞干预重症急性胰腺炎大鼠后在多脏器的分布*

背景：利用绿色荧光蛋白转基因小鼠间充质干细胞自身携带荧光性的特点,干预重症急性胰腺炎大鼠后,便于动物体内跟踪观察。 目的：观察绿色荧光蛋白转基因小鼠骨髓间充质干细胞在重症胰腺炎大鼠体内各脏器的分布情况。 方法：直接贴壁法分离培养绿色荧光蛋白转基因小鼠骨髓间充质干细胞,90%融合后消化传代扩增。传至第3代后行CD29+、CD90+、CD34-、CD45-细胞免疫表型鉴定。显微镜下逆行胰胆管注射5%牛黄胆酸钠制造SD大鼠重症急性胰腺炎模型。1 h后,按2×106/只尾静脉注入重症急性胰腺炎SD大鼠体内。分别于6,12,24 h取肝、肾、脑、肺、胰、肠脏器送普通病理检查,观察胰腺病理变化及骨髓间充质干细胞干预重症急性胰腺炎SD大鼠后在各脏器干细胞分布情况及灰度值测定。 结果与结论：胰腺破坏随时间延长而加强,24 h破坏最严重;GFP小鼠CD29阳性细胞91.1%,CD90阳性细胞93.5%,CD34阳性细胞0.82%,CD45阳性细胞2.22%;注射干细胞SD大鼠各脏器均有绿色荧光出现,并随时间增长而增强;在肾脏组织中灰度值最高,脑组织最少。提示骨髓间充质干细胞干预重症急性胰腺炎大鼠后能在各脏器稳定分布。 关键词：重症急性胰腺炎;器官分布;骨髓间充质干细胞;干预;鼠 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.10.001     

骨髓间充质干细胞治疗大鼠急性心肌梗死

目的:比较经不同途径移植骨髓间充质干细胞(BMSCs)治疗大鼠急性心肌梗死(AMI)的疗效,探求更为适合的移植途径。方法:采集大鼠BMSCs,并进行培养及鉴定。以5-氮胞苷(5-aza)10μmol/L,诱导BMSCs为心肌样细胞并鉴定。建立大鼠急性心肌梗死模型并鉴定。对照组不予处理,静脉移植组和心外膜移植组分别经尾静脉和心外膜移植心肌样细胞悬液200μl(心肌样细胞5×10~6),联合移植组同时经尾静脉和心外膜分别移植心肌样细胞悬液各200μl。4周后观察SD大鼠心肌组织形态及蛋白表达情况。结果:静脉移植组、心外膜移植组、联合移植组的心肌梗死区域均可见有DAPI标记阳性的移植细胞,其中联合移植组较静脉移植组、心外膜移植组数量明显增多;H-E染色可见后三组较对照组梗死区域心肌细胞排列整齐,细胞核较完整,联合移植组梗死改善程度明显;后三组较对照组血管紧张素转换酶2(ACE2)表达水平升高,联合移植组较静脉移植组、心外膜移植组升高水平更显著。结论:经静脉、心外膜和两者联合移植诱导后的BMSCs均能促进梗死部位的组织修复,抑制心室重构,其中联合移植途径治疗效果更明显。     

血管内皮生长因子基因转染骨髓间充质干细胞同种异体移植治疗大鼠急性心肌梗死

目的探讨同种异体血管内皮生长因子(VEGF)基因转染的骨髓间充质干细胞(MSCs)在大鼠梗死心脏局部存活、分化及对心功能的影响;明确同种异体干细胞及VEGF基因转染干细胞移植治疗急性心肌梗死(AMI)的可行性及效果。方法雄性SD大鼠30只,随机分为单纯注射培养基对照组、MSCs治疗组及VEGF基因转染MSCs治疗组。分离纯化雄性Wistar大鼠骨髓间充质干细胞(rMSCs),于左冠状动脉前降支结扎1h后植入到SD大鼠心组织,移植4周后检测心功能并取心脏行组织染色检查。结果异体大鼠MSCs可在梗死心组织定居、生存;免疫组化检测MSCs转化为心肌细胞及血管内皮细胞;与对照组比较VEGF基因转染异体细胞移植组左室射血分数升高(P<0.05),梗死边缘区心肌面毛细血管数目明显增加(P<0.05)。结论同种异体VEGF基因转染MSCs移植治疗AMI可行、有效。     

骨髓间充质干细胞对新生鼠高氧急性肺损伤作用的研究

目的探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)在新生鼠高氧急性肺损伤中的作用。方法体外复苏大鼠骨髓间充质干细胞,95%氧气7d天制备新生大鼠高氧急性肺损伤模型。动物模型制备后,将40只新生大鼠随机分为实验组(经尾静脉注入含1×105MSCs的PBS)20只,对照组(经尾静脉注入等量的PBS)20只。以正常新生大鼠作为空白组20只。注入细胞后24h各组处死10只,48h各组处死10只,取肺脏切片、检测湿干重比值(W/D)及髓过氧化物酶(MPO)。结果 24h、48h实验组病理切片损伤均较对照组减轻;24h实验组W/D及MPO均低于对照组,差异有显著意义(P0.05);48h实验组W/D及MPO均明显低于对照组,差异有极显著性意义(P0.01)。结论骨髓间充质干细胞对新生鼠高氧急性肺损伤可起保护作用。     

骨髓间充质干细胞移植治疗肝硬化的研究进展

肝硬化是临床中常见的慢性进行性肝病,目前治疗晚期肝硬化最有效的方法是肝脏移植,但肝源缺乏、费用昂贵、移植排斥反应及长期应用免疫抑制剂引起并发症等成为限制其广泛应用的主要原因.干细胞移植有利于受损肝组织修复,能够代偿部分肝功能,已成为治疗肝病的一种新方法.就骨髓间充质干细胞移植治疗肝硬化的基础、临床研究进展、存在的问题以及发展前景作一综述,旨在为其进一步研究提供理论依据.     

骨髓间充质干细胞移植治疗骨质疏松的研究进展

骨质疏松症被定义为一种系统性骨骼疾病,其特征是骨量低、骨组织微结构恶化、骨脆性和骨折易感性增加。 目前有2亿多人患有骨质疏松症,但由于人口老龄化和人均寿命延长,受影响的人数仍在急剧增加,这是一个重大的公共卫生问题。目前,治疗骨质疏松症的药物开发已经取得了重大进展,但药物治疗并不能逆转骨丢失,且会给患者带来一系列毒副作用。大量研究表明,骨髓间充质干细胞的归巢作用、成骨分化和细胞因子作用在骨质疏松发病过程中发挥重要作用。 移植骨髓间充质干细胞作为一种新方法,不仅能避开药物治疗的副作用而且能从根本上治疗骨质疏松,具有巨大的潜能和应用价值,但许多问题也有待解决。     

骨髓间充质干细胞移植对大鼠重症急性胰腺炎肺组织的保护作用

目的:探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)移植对重症急性胰腺炎(SAP)大鼠肺损伤的保护作用并探讨其机制。方法:采用腹腔注射L-精氨酸方法制备大鼠SAP模型。分别在术后6、12、24、48h及72 h,进行ELISA法检测血清淀粉酶、胰蛋白酶原激活肽的含量,免疫印迹检测胰组织中LC3-Ⅱ蛋白表达。术后12 h,H-E染色观察胰及肺组织病理变化及免疫印迹检测胰组织内PI3K、p-PI3K、mTOR、p-mTOR蛋白的表达。结果:与对照组相比,模型组大鼠的血清淀粉酶、胰蛋白酶原激活肽明显升高,12 h达高峰;LC3-Ⅱ蛋白表达于6 h和12 h显著上调,随后逐渐下调至对照组相似水平。在MSCs移植组,血清淀粉酶、胰蛋白酶原激活肽、LC3-Ⅱ蛋白表达均较模型组降低,且与对照组相比未见差异。模型组出现明显的肺损伤,MSCs组中,肺损伤明显减轻。术后12 h,3组PI3K、mTOR蛋白表达无差异;模型组p-PI3K、p-mTOR蛋白表达较对照组明显增加;移植组p-PI3K、p-mTOR蛋白表达与模型组比较明显降低,与对照组间无差异。结论:SAP大鼠自噬增强,同种异体MSCs移植能有效减轻SAP时肺组织损伤,可能与MSCs早期通过PI3K-Akt-mTOR信号通路抑制胰腺泡细胞自噬有关。     

骨髓间充质干细胞移植促进大鼠肾缺血再灌注损伤的恢复

目的 观察骨髓间充质干细胞(MSCs) 缺血再灌注肾损伤大鼠体内的分化情况及对肾修复的促进作用.方法 72只雌性6周龄sD大鼠随机分为正常组、假手术组、缺血再灌注(I/R)组、MSCs移植组4组,分别于再灌注后12 h、3、7、14、42 d随机选取I/R组和MSCs组大鼠各6只,收获肾脏标本和血标本.测定血标本尿素氮和肌酐值;肾脏切片行HE染色、免疫组化PCNA染色、TUNEL法检测原位凋亡、激光共聚焦显微镜观察MSCs分化情况.结果 再灌注后7 d内,与I/R组比较,MSCs组BUN值、Scr值明显降低(P<0.05),组织学评分明显减低,PCNA阳性细胞数明显增多(P<0.05).再灌注后12 h,MSCs组凋亡细胞数少于I/R组(P<0.05).再灌注后42 d,肾小管中有BrdU阳性细胞.结论 MSCs移植可减轻急性肾缺血再灌注损伤鼠肾小管上皮细胞的损伤,促进肾功能恢复.少部分MSCs在体内可分化形成肾小管上皮细胞.     

过表达Shootin1的骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤

BACKGROUND:Genetic modification by Shootin1 aims to effectively improve neural differentiation of bone marrow mesechymal stem cells (BMSCs) in the injured spinal cord, thereby promoting functional recovery from spinal cord injury after cell transplantation. OBJECTIVE:To explore the nerve regeneration ability of transplanted BMSCs overexpressing Shootin1 in rats with spinal cord injury. METHODS:BMSCs were transfected using adenovirus-Shootin1 for 48 hours. Then, immunofluorescence staining was used to detect Nestin and NeuN expression levels in the transfected cells under in vitro neuronal induction and differentiation. Animal models of spinal cord injury were made in rats using modified Allen’s method. Thirty minutes later, Shootin1-transfected BMSCs and non-transfected BMSCs were respectively injected into the subarachnoid space of the rats in the transfection and non-transfection groups, respectively. Rats in the model group were given no treatment. Five weeks after modeling, spinal cord samples were taken from each rat to make frozen sections for detection of nerve related markers RESULTS AND CONCLUSION:After 48-hour adenoviral transfection, Shootin1 expression was successfully detected in BMSCs. After 7-day in vitro induction, the cell morphology in the three groups varied, and there was no significant difference in the expression of Nestin and NeuN between the transfection and non-transfection groups. Basso, Beattie and Bresnahan scores were higher in the two cell transplantation groups than the model group. Increased expression levels of Nestin, NeuN, GFAP, MAP-2, ChAT and SYN were observed in both two cell transplantation groups, indicating a strengthened ability of nerve regeneration. Our experimental findings further confirm that BMSCs transplantation for spinal cord injury has achieved good outcomes, and Shootin1 protein plays a certain role in nerve regeneration and functional recovery after spinal cord injury. However, Shootin1 overexpression shows no obvious additional effects in combination with BMSCs transplantation, and further studies on the optimization of BMSCs transplantation for spinal cord injury are necessary.     

骨髓间充质干细胞移植治疗失神经肌萎缩

背景:外科显微镜手术和一些辅助治疗方法均无法通过修复损伤的神经细胞来有效延缓或治疗失神经肌萎缩。研究发现骨髓间充质干细胞具有定向分化潜能,并且在一定环境因素下能对损伤的组织进行修复,由此推测其可以对失神经萎缩肌肉起到一定的修复作用。目的:探讨移植骨髓间充质干细胞是否能够减轻和延缓失神经肌肉组织萎缩。方法:分离培养SD大鼠骨髓间充质干细胞,取第3代骨髓间充质干细胞经BrdU标记后用于移植治疗。将30只SD大鼠分为3组,每组10只,对每只大鼠左后肢进行手术。假手术组只暴露坐骨神经主干,不钳夹神经,移植治疗组、模型对照组钳夹坐骨神经主干后,向其支配的腓肠肌注射骨髓间充质干细胞悬液和不含胎牛血清的DMEM培养液。骨髓间充质干细胞移植后1,2周,采用BBB评分评价各组大鼠左后肢运动功能;骨髓间充质干细胞移植后14 d,取腓肠肌组织进行苏木精-伊红染色和BrdU免疫组化染色。结果与结论:第3代骨髓间充质干细胞BrdU标记为阳性;标记的骨髓间充质干细胞能在移植治疗组失神经损伤的肌肉组织中存活并起修复作用;相对于模型对照组,移植治疗组失神经肌纤维由相互融合重新恢复规整。结果表明移植骨髓间充质干细胞能够减轻和延缓失神经肌肉组织萎缩。     

骨髓间充质干细胞移植修复二乙基亚硝胺诱导的肝纤维化

背景：研究表明间充质干细胞能够改善肝纤维化。 目的：观察间充质干细胞对二乙基亚硝胺诱导的大鼠慢性肝损伤模型中对纤维化的作用。 方法：20只雌性Wistar大鼠由二乙基亚硝胺诱导致慢性肝损伤模型后,随机等分为2组,间充质干细胞组(n=10)在第4,8,12,16周时尾静脉注射雄性大鼠来源的间充质干细胞(1×10⁹ L^-1),模型组注射等量的生理盐水。 结果与结论：慢性肝损伤20周后,Y染色体仅能在间充质干细胞组中检测出,说明间充质干细胞被成功移植并存活。MRI显示在间充质干细胞组中有大量的增生性结节。与模型组相比,间充质干细胞组中的结节数、纤维化评分、α-平滑肌肌动蛋白、胶原面积均明显增高(P < 0.05)。表明体循环中的间充质干细胞可以导致其植入肝脏组织,并且在由二乙基亚硝胺诱导的大鼠慢性肝损伤模型中促进了肝纤维化。