骨髓腔输注间充质干细胞对骨髓移植后造血重建和移植物抗宿主病作用的实验研究

目的比较骨髓腔内（IBM）及静脉内（IV）输注异基因间充质干细胞（MSC）对大鼠骨髓移植（BMT）模型的骨髓造血、MSC重建和移植物抗宿主病（GVHD）的影响，优化MSC输注途径及探讨MSC促进造血的机制。方法①MSC体内动力学示踪。②建立大鼠BMT模型。③实验分组：IBM组[MSC（IBM）＋骨髓有核细胞（IV）]；IV组[MSC（IV）＋骨髓有核细胞（IV）]；骨髓移植（BMT）组；单纯MSC组；照射对照组；空白对照组。④移植后观察受体存活、外周血常规结果及植入证据、骨髓MSC、CFU-Mix恢复及GVHD。结果①IBM途径输注MSC主要分布于骨髓。②MSC与骨髓共移植可以提高大鼠存活率：照射对照组、单纯MSC输注组均在预处理后2周内全部死亡；BMT组2周内存活率为70％；IV存活率为80％；IBM组存活率为100％。③MSC可促进BMT大鼠外周血象恢复：移植后第14天（＋14天）移植组白细胞计数均明显高于BMT组，IBM组又明显高于IV组，＋21天IBM组三系均恢复，IV组＋21天白细胞计数恢复，血红蛋白浓度和血小板计数至＋30天恢复正常；BMT组三系恢复延迟约2周。④MSC促进BMT受体骨髓MSC恢复和造血重建：＋21天和＋30天共移植组CFU-Mix和MSC克隆生长恢复均较BMT组快（P＜0．05）；IBM组优于IV组（P＜0．05）。⑤植入证据的检测：BMT及共移植组存活大鼠外周血均检测到F344大鼠供体抗原RT1A’阳性细胞，比例＞90％。⑥GVHD发生率：BMT组GVHD发生率为42％；共移植组无明显GVHD表现。结论IBM输注MSC优先定位于骨髓、极少丢失于非造血器官；输注MSC可促进BMT后造血恢复及提高受体生存率；MSC促进BMT受体骨髓MSC及造血干细胞恢复，缩短骨髓抑制期，并降低GVHD；IBM输注途径效果优于IV途径。     

骨髓腔输注异基因间充质干细胞对移植后大鼠骨髓间充质干细胞重建的作用

为了研究骨髓腔内注射（IBM）异基因间充质干细胞（MSC）对造血干细胞移植后大鼠骨髓MSC重建的作用，研究供体MSC植入状态以探讨MSCs的作用机制，将雌性F344胎鼠及新生鼠外周血（FNPB）及雄性F344大鼠BrdU标记骨髓MSC共移植入经致死量^60Coγ射线预处理的雌性Wistar大鼠，其中FNPB均由IBM输注，MSC则通过IBM或尾静脉注射。观察受鼠存活状况、供体HSC植入水平及骨髓MSC恢复情况，并以PCR检测Y染色体和免疫荧光法检测受鼠骨髓MSC的来源。结果显示：两个FNPB＋MSCs共移植组大鼠移植后60天均100％存活，两组比较生存率和供体HSC植入水平无统计学差异，但明显优于单纯FNPB移植组；移植后30天时各移植组受鼠骨髓MSC的增殖能力均未达正常水平，但MSC骨髓腔共移植组集落数（66．0±10．6）明显优于MSC骨髓腔和静脉共移植组及单纯FNPB移植组（P〈0．01）；移植后60天时，免疫荧光法检测供体BrdU标记的MSC显示仅在少部分受体发现供、受体源性MSCs嵌合，但两个共移植组存活受鼠均检测到供体MSC来源Y染色体。结论：异基因MSC输注可促进造血干细胞移植受者骨髓MSC恢复，尤以IBM输注为佳。     

造血干细胞联合AGM基质细胞移植对骨髓移植小鼠造血重建的影响

目的探讨造血干细胞与主动脉-性腺-中肾(Aorta-gonad-mesonephros,AGM)区来源的基质细胞联合移植对同基因骨髓移植(bone marrow transplantation,BMT)小鼠BMT后骨髓造血的影响。方法建立同基因骨髓移植小鼠模型,随机分成4组:空白对照组、BMT组、BMT联合AGM基质细胞移植组(联合移植组)及川芎嗪组,另设正常组。分别于BMT后第7、14、21、28d检测外周血细胞、骨髓单个核细胞(bone marrow mono-nuclear cells,BMMNC)、第3、7、10、14、 21、28d检测骨髓组织学变化。结果联合移植组骨髓单个核细胞较川芎嗪组恢复快,联合移植组及川芎嗪组外周血血细胞、骨髓单个核细胞、骨髓组织恢复均较单纯BMT组快,有显著性差异。结论 BMT联合AGM基质细胞移植对骨髓移植造血重建具有促进作用。     

IL-6基因转染的骨髓基质细胞系对骨髓移植小鼠造血功能恢复的促进作用

目的:探讨白细胞介素6(IL-6)基因转染的骨位基质细胞系QXMSC, IL6对骨髓移植后造血功能的重建作用。方法:将骨髓造血细胞和骨髓基质细胞系一起经尾静脉注射给同系小鼠,建立骨髓移植(BMT)模型。小鼠的造血功能用脾结节(CFU-S)、粒-单系祖细胞(CFU-GM)、红系祖细胞(CFU-E、BFU-E)测定及外周血各项血液学指标来确定。结果:QXMSC_1 IL-6转基因骨髓基质细胞可明显增强BMT小鼠形成的CFU-S、CFU-GM、CFU-E和BFU-E数,促进外周血象的恢复。结论:QXMSC_1 IL-6细胞可明显促进小鼠骨髓移植后早期造血功能重建。     

不同时相移植人骨髓间充质干细胞对人脐血CD34^＋细胞植入NOD／SCID小鼠的影响

为了观察不同时相移植人骨髓间充质干细胞（MSC）对脐血（UCB）CD34^＋细胞移植的NOD／SCID小鼠造血重建的影响，明确最佳的移植时机，将体外培养扩增的人骨髓MSC分别于UCBCD34^＋细胞移植同时、移植前48小时及移植后48小时输入经^60Coγ射线照射的NOD／SCID小鼠，观察共移植后42天内小鼠外周血白细胞和血小板变化，并于移植后42天处死小鼠，用FACS检测外周血、骨髓和脾脏人源细胞含量。结果表明：（1）MSC和UCBCD34^＋细胞同时输注可明显降低外周血白细胞和血小板下降幅度，缩短白细胞和血小板恢复时间；二者不同时输注均不降低白细胞和血小板下降幅度，且输注UCBCD34^＋细胞后48小时输注MSC时外周血血小板恢复时间明显晚于同时输注者。（2）与单纯UCBCD34^＋细胞移植相比较，不同时相输注MSC均可促进UCBCD34^＋细胞的植入，三个共输注组间促进骨髓各系造血植入效应无明显差异。结论：人骨髓MSC与UCBCD34^＋细胞共移植时，以同时移植效果最佳，此结果为MSC的临床应用提供了实验依据。     

川芎嗪对骨髓移植小鼠CD44表达的作用研究

为探讨川芎嗪对骨髓移植小鼠早期造血重建过程中黏附分子CD44表达水平的影响，将BALB／c小鼠随机分为3组：正常对照组，骨髓移植对照组(简称对照组)和骨髓移植 川芎嗪治疗组(简称川芎嗪组)，对照组和川芎嗪组每天分别胃饲生理盐水和川芎嗪。于骨髓移植(BMT)后第7，14，21，28天处死小鼠，计数外周血细胞、骨髓有核细胞，分析骨髓中造血组织面积及成熟红细胞容量，用流式细胞术和免疫组织化学检测骨髓细胞上CD44的表达水平．并于第10天取小鼠脾脏，计数脾集落形成单位。结果显示，骨髓移植后第7，14，21，28天川芎嗪组外周血白细胞、血小板、骨髓有核细胞计数、骨髓中造血组织面积均显著高于移植对照组，外周血红细胞计数在第7，14，21天也较对照组为高；同时．川芎嗪组CFU-S计数明显高于同期移植对照组，骨髓中成熟红细胞容量则显著低于对照组，川芎嗪组C44的表达在第7，14，21，28天明显高于对照组。结论：川芎嗪可提高骨髓移植小鼠骨髓细胞表面CD44的表达水平，促进造血干／祖细胞的归巢，加速移植后骨髓的造血重建。     

骨髓移植的健康教育探讨

骨髓移植(Bone Marrow Transplantation,BMT)是指将异体或自体的骨髓植入到受者体内,使其造血及免疫功能恢复[1]。笔者就BMT前、BMT中、BMT后的病人健康教育问题做一探讨。1 BMT前的健康教育1.1病人的心理准备预处理的目的是抑制受者的免疫反应,减少排斥,腾空骨髓的造血细胞龛,     

川芎嗪促进同基因骨髓移植小鼠骨髓造血重建机制的探讨

本研究探讨川芎嗪对骨髓移植（BMT）后小鼠骨髓中干细胞因子（stem cell factor，SCF）mRNA表达水平的影响及其促进骨髓造血重建的机制。BMT后统计小鼠存活率和计数脾集落形成单位（CFU—S），并采用RT—PCR方法从mRNA水平动态检测骨髓基质细胞中SCF的表达。结果表明：川芎嗪组小鼠在BMT后第10天CFU—S计数、第7、14、21天存活率及川芎嗪组干细胞因子的表达水平均显著高于对照组（p〈0．01或p〈0．05）。结论：）川芎嗪能够促进骨髓造血细胞的恢复，改善骨髓微环境，促进骨髓造血重建。     

间充质干细胞和内皮祖细胞联合输注对造血干细胞移植后损伤肺的影响

目的:探索骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)和内皮祖细胞(endothelial progenitor cell,EPC)联合输注对造血干细胞移植(hematopoietic stem cell transplantation,HSCT)后损伤肺的影响。方法:实验分为正常对照(normal)、单纯照射(TBI)、骨髓细胞移植(BMT)、骨髓移植联合EPC输注(BMT+EPC)、骨髓移植联合MSC输注(BMT+MSC)、骨髓移植联合EPC和MSC输注(BMT+EPC+MSC)共6组,建立HSCT模型,于移植后d 30脱颈处死,取肺组织,待测。RT-PCR检测VEGF,IL-18,IL-12b的mRNA表达水平,Western blot法检测NLRP3蛋白表达水平,HE染色观察肺组织病理学形态,免疫组织化学观察MPO,CD146+细胞表达情况。结果:VEGF基因在BMT+EPC+MSC组的表达水平明显高于其他各组(P 0.01),而BMT+EPC、BMT+MSC和BMT组基因表达水平相近,且均高于正常对照组(P 0.05)。IL-18,IL-12b基因的表达水平在BMT组最高,BMT+EPC+MSC组最低,与对照组之间比较差异有统计学意义(P 0.05)。HSCT能引起NLRP3蛋白表达增高,BMT+EPC+MSC组可明显降低肺细胞NLRP3蛋白水平,趋于正常。与正常组织相比,BMT+EPC+MSC组能更有效地改善肺组织结构,MPO+细胞表达低,CD146+细胞表达高。结论:联合输注MSC和EPC能促进HSCT后损伤肺的毛细血管新生,减轻炎症反应,促进肺的修复,优于单一的治疗方法。     

间充质干细胞与人脐血CD34+细胞共移植对NOD/SCID小鼠造血重建的影响

目的 观察间充质干细胞(MSC)与不同比例脐血CD34+细胞共移植对NOD/SCID小鼠造血重建的影响,明确MSC与脐血CD34+细胞共移植的最适数量.方法 给60Coγ射线照射的雌性NOD/SCID小鼠共移植人MSC和不同比例的脐血CD34+细胞,观察共移植后42 d内小鼠外周血白细胞和血小板变化,并于移植后42 d处死小鼠,用流式细胞术检测外周血、骨髓和脾脏人源细胞含量.结果 与单纯脐血CD34+细胞移植相比较:①脐血CD34+细胞与1、5和10倍数量的MSC共移植时,可明显减轻外周血白细胞和皿小板的下降幅度(P<0.01),提前1周使白细胞和血小板恢复至正常水平(P<0.05),三组间差异无统计学意义(P>0.05);②MSC与不同比例的脐血CD34+细胞共移植均可明显提高外周血、骨髓和脾脏造血细胞植入率.比例为10:1时,外周血、骨髓和脾脏中的人源细胞(huCD45+细胞)含量分别增加了(2.8±0.6)倍、(3.5±0.9)倍和(5.2±0.6)倍,增加倍数差异均有统计学意义(P<0.01),达到了最佳的植入效果.结论 脐血CD34+细胞与10倍数量的MSC共移植可达到最佳的促进造血重建作用.     

转染IL-3基因的骨髓基质细胞促进骨髓移植小鼠造血功能重建

为了探讨可调控表达IL 3基因的骨髓基质细胞系对异基因骨髓移植小鼠造血功能重建的促进作用 ,建立了可诱导表达IL 3基因的工程化骨髓基质细胞系QXMSC1tet on +IL 3,加入多西环素 (Dox)诱导骨髓基质细胞系表达IL 3并检测其活性。C5 7BL/ 6 (H 2 b)小鼠经γ射线致死剂量照射后 ,输入供体BALB/C(H 2 d)小鼠去除T细胞的骨髓细胞 1× 10 7/只 ,同时输注骨髓基质细胞QXMSC1tet on +IL 35× 10 5/只 ,并灌服多西环素诱导IL 3表达。在第 30天 ,6 0天检测骨髓移植小鼠外周血红细胞 ,白细胞数 ,骨髓有核细胞数 ,骨髓CFU S ,CFU GM ,CFU E和CFU GEMM数。结果表明 :成功建立可诱导表达IL 3基因的骨髓基质细胞系QXMSC1tet on +IL 3,异基因骨髓移植共输注基质细胞系QXMSC1tet on +IL 3可使异基因骨髓移植小鼠外周血红细胞、血小板、白细胞明显恢复 ,骨髓中有核细胞数 ,CFU S ,CFU GM ,CFU E ,CFU GMEE明显增加。结论 :输注基因工程化基质细胞 ,并诱导细胞因子IL 3基因表达可以进一步促进异基因骨髓移植小鼠造血功能重建     

Stimulation of mouse bone marrow cells with kit ligand, FLT3 ligand, and thrombopoietin leads to efficient retrovirus-mediated gene transfer to stem cells, whereas interleukin 3 and interleukin 11 reduce transduction of short- and long-term repopulating cells

The effects of cytokine stimulation during retroviral transduction on in vivo reconstitution of mouse hematopoietic stem cells was tested in a murine competitive repopulation assay with alpha-thalassemia as a marker to distinguish donor and recipient red blood cells (RBCs) and the enhanced green fluorescent protein (EGFP) as a marker for gene transfer. After transplantation, EGFP was detected in up to 90% of circulating RBCs, platelets, and leukocytes, and in primitive progenitors in bone marrow (BM), spleen, and thymus of individual transplanted mice for observation periods of more than 6 months. Large quantitative differences in reconstitution were observed after transplantation with graded numbers (1000-30, 000) of EGFP(+) cells preconditioned with various combinations of Kit ligand (KL), FLT-3 ligand (FL), thrombopoietin (TPO), interleukin 3 (IL-3), and IL-11. Relative to nonmanipulated BM cells, repopulation of EGFP(+) cells was maintained by KL/FL/TPO stimulation, but approximately 30-fold reduced after KL/FL/TPO/IL-3, or KL/FL/IL-3/IL-11. These differences were not caused by changes in the ability of immature hematopoietic cells to home to the BM, which was only moderately reduced. In conclusion, these quantitative transplantation studies of mice demonstrate the importance of optimal ex vivo cytokine stimulation for gene transfer to stem cells with retention of their in vivo hematopoietic potential, and also emphasize that overall in vitro transduction frequency does not predict gene transfer to repopulating stem cells.     

异基因骨髓移植小鼠供体骨髓细胞在受体内的分布及淋巴细胞供受体来源比例分析

目的观察小鼠异基因骨髓移植(alloBMT)后供体骨髓细胞在受体内的分布以及嵌合体内T、B淋巴细胞增殖分化规律。方法以绿色荧光蛋白(GFP)转基因C57BL/6J(H2b)小鼠为供体,以137Cs5.5Gy×2照射的BALB/c(H2d)小鼠为受体,分别于移植后3天(+3天)、+7天、+21天、+35天和+70天取外周血、骨髓、胸腺、脾脏、肠集合淋巴结及肝脏,用流式细胞仪和荧光显微镜观察供体来源的骨髓细胞分布。用藻红蛋白标记的抗CD4、抗CD8、抗B220抗体检测+21天小鼠体内骨髓、外周血及其他免疫器官中T、B淋巴细胞的构成比例。结果①+3天、+7天供体骨髓细胞在受体脾脏中分布最多,分别为(1.06±0.02)%、(76.60±1.80)%;骨髓中分别为(0.37±0.06)%、(39.70±5.38)%。②+21天受体骨髓、脾脏、淋巴结、胸腺及外周血中供体细胞达60%～90%。③+3天受体肠集合淋巴结中供体骨髓细胞达(0.36±0.04)%,与受体骨髓中供体骨髓细胞的比例相当。结论①alloBMT后早期供体骨髓细胞可分布到受体的骨髓、脾脏、肠集合淋巴结中,脾脏中最多。②+21天受体内骨髓及其他免疫器官以供体细胞为主。③受体肠道集合淋巴结也是移植后供体骨髓细胞的早期寄居点和B淋巴细胞增殖后的迁移部位。     

Hematologic aspects of myeloablative therapy and bone marrow transplantation

The transplantation of bone marrow cells or isolated hematopoietic stem cells from the bone marrow or peripheral blood is a widely utilized form of therapy for patients with incurable diseases of the hematopoietic and immune systems. Successful engraftment of the transplanted stem cells in an adequately prepared recipient normally leads to bone marrow reconstitution over a period of several weeks, accompanied by more gradual reconstitution of the immune system. Since the recipient is profoundly ill during the initial treatment period, laboratory data is critical for monitoring engraftment, detecting residual/recurrent disease, and identifying problems that may delay bone marrow reconstitution or lead to other medical complications. Accurate blood cell counts are imperative, and most bone marrow transplantation patients undergo periodic monitoring with bone marrow aspirates and biopsies with cytogenetic, molecular, and multiparametric flow cytometric studies. The potential complications of bone marrow transplantation include engraftment failure and delayed engraftment, infection, residual bone marrow disease, acute and chronic graft versus host disease, myelofibrosis, therapy-related acute leukemia, post-transplant lympho-proliferative disorders, and toxic myelopathy.     

人骨髓间充质干细胞支持体外造血

体内的稳态造血依赖于复杂而完整的骨髓造血微环境系统,其中的细胞成分是该系统的关键。存在于骨髓中的间充质干细胞（ＭＳＣｓ）是成纤维细胞、内皮细胞、成骨细胞、脂肪细胞等多种骨髓基质细胞的前体细胞,在造血调控中可能具有一定的作用。本研究首先建立了成人骨髓ＭＳＣｓ的分离及体外培养的方法,并应用长期骨髓细胞培养体系,观察了ＭＳＣｓ滋养层体外维持长期培养启动细胞（ＬＴＣ－ＩＣ）的能力及其促进造血细胞分化的功能     

移植GM—CSF基因修饰的骨髓细胞对小鼠造血恢复的影响

探索粒-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)基因修饰的骨髓细胞促进照射鼠骨髓移植后造血功能恢复的可行性。通过基因转移造血细胞进行骨髓移植的小鼠模型动态观察移植鼠外周血细胞数量、肝脾及骨髓形态学,CFU-S,CFU-GM及血清GM-CSF活性的变化。结果表明,实验组小鼠外周血白细胞与中性粒细胞计数,CFU-S及脾脏CFU-GM明显高于对照组(P<0.05),而各组间骨髓CFU-GM计数无显著性差异(P>0.05);组织学显示实验小鼠肝脾造血组织明显增多,而各组间骨髓象改变不大,并且血清GM-CSF活性也较对照组明显升高(P<0.01)。结论提示,给γ射线照射小鼠移植GM-CSF基因修饰的骨髓造血细胞能显著加快造血恢复的过程。