间充质干细胞对急性肾损伤治疗机制的研究进展

急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是一种常见的临床并发症,其病因复杂且预后差.尽管在肾脏支持性治疗方面取得重大进展,但AKI的患病率和病死率仍居高不下,并有持续上升趋势.间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)是再生医学中被深入研究的一种新型细胞,具有来源广泛、自我更...     

急性肾损伤微环境上调骨髓间充质干细胞分泌肾脏保护性生长因子

目的：急性肾损伤的模型中不可忽视炎症等原因,机体在不同应激反应条件下分泌的保护性生长因子各不相同。在这种情况下,骨髓间充质干细胞分泌的肾脏保护性细胞因子不同于急性肾脏损伤的炎症因子。因此,探讨在体外模拟的急性肾衰竭微环境中上调骨髓间充质干细胞（BMSC）肾脏保护性生长因子的可能性。方法：取SD大鼠的骨髓细胞,经密度梯度离心分离,联合贴壁筛选法获取的细胞经流式细胞仪鉴定为BMSC,分别用含有胎牛血清（对照组）;胎牛血清＋缺血再灌注肾脏匀浆上清的培养基进行培养实验。培养7d后,RT—PCR检测两组BMP-7、IL-10、HGF的mRNA表达情况并进行比较。结果：培养7d后,体外模拟的急性肾衰竭微环境组BMP-7、IL-10、HGF的mRNA表达高于对照组。结论：在体外模拟的急性肾衰竭微环境中上调BMSC肾脏保护性生长因子的表达,从而对急性肾损伤发挥主要修复作用。     

HO-1基因修饰对急性肾损伤微环境下骨髓间充质干细胞增生分化的影响

目的观察经血红素加氧酶-1(HO-1)基因修饰的骨髓间充质干细胞(BMSCs)在急性肾损伤(AKI)微环境下的增生分化,并探讨其机制。 方法Gateway技术构建含HO-1目的基因的质粒,同时构建仅含示踪基因eGFP的对照载体;脂质体法转染293FT细胞获得慢病毒原液lenti-HO-1-eGFP和lenti-eGFP;稀释后分别感染BMSCs获得HO-1-BMSCs和eGFP-BMSCs(空载体对照),检测转染细胞的活力、分化潜能。制作缺血再灌注诱导AKI大鼠的肾脏匀浆上清(AKI-KHS),以正常大鼠肾脏匀浆上清(N-KHS)作为对照,分别干预BMSCs、eGFP-BMSCs和HO-1-BMSCs,构成空白组(BMSCs组)、对照组(BMSCs/N-KHS组)、BMSCs/AKI-KHS组、eGFP-BMSCs/AKI-KHS组和HO-1-BMSCs/AKI-KHS组,于37℃、5% CO₂培养箱中培养3 d。MTT法检测培养BMSCs的生长抑制率,流式细胞仪检测细胞凋亡,透射电镜观察细胞超微结构变化,免疫组化法检测细胞内角蛋白18(CK18)表达,Western印迹对各组细胞内HO-1、磷酸化丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(pAKT)、磷酸化细胞外信号调节激酶(pERK)水平进行检测。用SPSS19.0统计软件进行统计学分析。 结果基因修饰并未改变BMSCs活力及多向分化潜能。与对照组比,BMSCs/AKI-KHS组的细胞生长抑制率和凋亡阳性细胞比例显著增加(t＝12.581,t＝16.283;P<0.05);经HO-1基因修饰后,HO-1-BMSCs/AKI-KHS组的细胞生长抑制率和凋亡阳性细胞比例均有显著下降(t＝5.958,t＝7.957;P<0.05)。AKI-KHS可诱导BMSCs出现肾小管上皮细胞样分化的超微结构改变,胞浆中可观察到CK18表达,以HO-1-BMSCs/AKI-KHS组的CK18^＋细胞比例最高(t＝4.057,P<0.05)。与BMSCs/AKI-KHS组相比,HO-1-BMSCs/AKI-KHS组的细胞内HO-1蛋白水平显著增高(t＝4.163,P<0.05),并伴随着细胞内pAKT、pERK蛋白水平显著增高(t_pAKT＝14.305,t_pERK＝7.148;P<0.05)。 结论HO-1基因修饰可改善AKI微环境下培养BMSCs的增殖,细胞凋亡减轻,向肾小管上皮样细胞转分化能力增加,HO-1的过表达及其下游的AKT、ERK为发挥作用的可能信号通路。     

骨髓间充质干细胞对大鼠急性缺血再灌注肾损伤的修复作用

目的 观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植对大鼠缺血再灌注(IR)急性肾损伤(AKI)的修复作用.方法 将50只SD大鼠随机分为3组,干细胞移植组(IR+ BMSCs组)18只,生理盐水注射组(IR组)18只,正常组(Sham组)14只.分离及培养大鼠BMSCs到第3代,建立大鼠缺血再灌注AKI模型,24h后移植干细胞;检测血清及尿肌酐值,并以细胞核增殖抗原(Ki-67)进行肾脏免疫组织化学观察.结果 BMSCs培养后,得到纯度高、生长状态良好的第3代(P3) BMSCs.造模后第4天,细胞治疗组血清肌酐浓度为(37.34±4.22) μmol/L,尿肌酐水平为(22.75±6.23) μmol,而生理盐水注射组血清肌酐浓度为(238.34±32.42) μmol/L,尿肌酐水平为(7.68±1.03) μmol,两组比较差异有统计学意义(P＜0.01);组织切片学观察,与对照组比较,IR+ BMSCs组肾小管结构改善及上皮细胞数量增多、刷状缘部分恢复,Millar法评分IR+ BMSCs组为0.799±0.023,IR组为2.798±0.055,两组比较差异有统计学意义(P＜0.01).以Ki-67进行免疫组织化学IR+ BMSCs组有大量增殖抗原阳性表达.结论 BMSCs对缺血再灌注性AKI有良好的修复作用.     

脐带间充质干细胞移植治疗急性脊髓损伤的临床价值

目的:探讨脐带间充质干细胞移植(umbilical cord mesenchymal stem cells,UC-MSC)治疗急性脊髓损伤(acute spinal cord injury,ASCI)的临床价值。方法:选择2017年1月～2018年1月我院收治的50例ASCI患者作为研究组,同时以同期的50例ASCI患者作为对照组。所有患者在受伤后72h内进行减压内固定术,对照组患者给予抗炎、脱水、抗感染及神经营养等常规治疗,研究组患者在对照组的基础上采用腰穿鞘内注射脐带间充质干细胞。比较治疗前及治疗后3、6、12个月两组的功能指标恢复情况,包括ASIA分级与评分、Botsford及脊髓损伤独立量表Ⅲ(spinal cord independence measureⅢ,SCIM-Ⅲ)评分、T细胞亚群(CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+)、免疫球蛋白(Ig G、Ig A、Ig M),观察不良反应(头痛、发热、胃肠功能紊乱、尿路感染等)发生情况。结果:治疗后3、6、12个月,两组的ASIA等级改善率、ASIA运动评分、ASIA感觉评分、Botsford评分及SCIM-Ⅲ评分均呈不断增高趋势(P0.05),CD3+、CD4+、CD4+/CD8+水平呈不断降低趋势(P0.05),CD8+、Ig G、Ig A、Ig M水平均无明显变化(P0.05),研究组的ASIA等级改善率、ASIA运动评分、ASI感觉评分、Botsford评分及SCIM-Ⅲ评分均明显高于对照组(P0.05),两组之间的CD3+、CD4+、CD8+、CD4+/CD8+、Ig G、Ig A、Ig M水平比较差异无统计学意义(P0.05);研究组与对照组的不良反应发生率分别为18.0%、14.0%,两组间比较差异无统计学意义(P0.05)。结论:间充质干细胞能够明显促进ASCI患者的神经功能恢复,不影响体液免疫且不增加不良反应发生率。     

人脐带间充质干细胞应用研究进展

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是来源于中胚层的一种具有自我更新多向分化潜能的成体干细胞,存在于全身结缔组织和器官间质中.人脐带间充质干细胞成功克服了骨髓间充质干细胞含量低、受年龄影响大等诸多限制,而且具有来源广泛、免疫原性低等优点.Mitchell[1]首次自脐带华尔通氏胶中成功地分离出成纤维样细胞并证实其具有多能干细胞的分化潜能以后,对于脐带来源的MSCs便引起了人们的广泛关注.近年来实验研究表明脐带间充质干细胞在组织工程、神经系统、肝脏疾病、心血管系统、免疫疾病、肿瘤疾病等方面取得了巨大的进展.本文主要在脐带间充质干细胞应用方面予以综述.     

脐带间充质干细胞对创伤后早期急性肺损伤作用的研究

目的：探讨脐带间充质干细胞（UCMSC）对创伤后急性肺损伤（ALI）早期的作用.方法：采用撞击后静脉注射脂多糖的二次打击方法复制创伤后ALI家兔模型.24只家兔随机分为正常对照组（正常饲养）、ALI组（复制ALI模型）和UCMSC组（伤前30 min静脉注射UCMSC 1×106个）,每组8只.各组动物于伤后0、1.5、3和6 h测定血浆TNF-α含量;伤后6 h测定PaO2,支气管肺泡灌洗液（BALF）中TNF-α、补体C3a和C5a、白蛋白含量及中性粒细胞计数,肺湿/干重比值（W/D）,免疫组织化学法观察肺组织中TNF-α蛋白的表达,光镜下观察肺组织病理学变化.结果：与正常对照组比较,ALI组PaO2下降,其余各检测指标均明显升高,镜下见肺泡壁破坏,肺泡腔渗出和出血,肺组织TNF-α表达增强.伤前给予UCMSC能提高ALI动物的PaO2,不同程度降低外周血TNF-α及BALF中TNF-α[（0.72±0.70）μg/L比（1.82±0.60）μg/L]、C3a[（0.28±0.07）μg/L比（0.45±0.03）μg/L]、C5a[（0.08±0.01）μg/L比（0.19±0.03）μg/L]、白蛋白含量[（69.0±9.7）mg/L比（102.0±14.9）mg/L]和中性粒细胞计数[（229.0±21.4）×106/L比（298.0±36.8）×106/L],降低肺W/D,抑制肺组织TNF-α蛋白表达,减轻肺泡的损伤程度.结论：UCMSC能减少ALI时组织及血浆TNF-α的含量,减轻肺泡损伤程度,在一定程度上对早期创伤后急性肺损伤起保护作用.     

脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤的研究现状

脊髓是神经功能的中介通路,脊髓损伤后,神经元和神经胶质细胞凋亡,脊髓空洞和胶质瘢痕的形成使脊髓功能永久性障碍[1-2].脊髓损伤后神经再生困难主要有如下几个因素:(1)神经细胞的坏死和凋亡,神经轴突的崩解失去传导功能;(2)神经细胞内源性的再生能力有限;(3)损伤局部微环境存在再生抑制因素.     

骨髓间充质干细胞干预对急性肾损伤鼠肾脏中细胞因子的影响

目的：建立缺血再灌注（I/R）诱导的急性肾损伤小鼠模型,探讨外源性地给予骨髓间充质干细胞（MSCs）干预对模型小鼠肾损伤微环境中细胞因子水平的影响,并探讨其在肾损害修复中的作用。方法：采用Percoll密度梯度离心法分离出C57BL/6小鼠的骨髓间充质干细胞（mMSCs）。雄性C57BL/6小鼠45只,分为正常对照组（15只）、I/R组（15只、夹闭双侧肾蒂30min开放）、I/R＋mMSCs组（15只、夹闭双侧肾蒂30min开放的同时尾静脉注射mMSCs）。于建模后1d、2d、3d、7d、14d分别处死部分小鼠（每次每组均处死3只）,留取动脉血及肾组织,检测血尿素氮（BUN）及肌酐（Scr）水平,制作肾组织切片行HE染色,观察肾组织病理变化,行肾小管坏死程度评分（ATN评分）。ELISA法检测肾组织匀浆肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）、白细胞介素-10（IL-10）、肝细胞生长因子（HGF）、骨形态发生蛋白-7（BMP-7）的水平。结果：I/R组小鼠的BUN及Scr均显著高于正常对照组,肾小管损伤严重;而I/R＋mMSCs组小鼠的BUN及Scr水平较I/R组为低,以术后第7天差异最为显著（P〈0.01）,肾小管损伤病理明显减轻,ATN评分也有着显著降低。ELISA结果显示单纯I/R组各时间点肾组织匀浆中TNF-α、IL-1β、MCP-1的水平显著升高（P〈0.01或P〈0.05）,而IL-10、HGF、BMP-7的水平却有着显著降低（P〈0.01或P〈0.05）。但同时给予MSCs干预的I/R小鼠肾组织匀浆中前述细胞因子的水平却向着相反方向改变。结论：MSCs对I/R肾组织中细胞因子的分泌具有调控作用,而这些调控了的细胞因子进而可通过旁分泌作用发挥促进肾损害的修复作用。     

骨髓间充质干细胞移植对过度运动所致急性肾损伤的研究

目的：探讨外源性骨髓间充质干细胞（MSCs）移植对过度运动导致急性肾损伤的保护作用.方法：建立过度运动致大鼠急性肾损伤模型,随机分为对照组和移植组,于细胞移植后测定血尿素氮（BUN）和血肌酐（Scr）水平,免疫组化观察肾组织切片.结果：移植组大鼠BUN和Scr明显低于对照组（P＜0.05）,免疫组化显示移植组肾损伤病理损伤明显减轻.结论：MSCs移植可促进过度运动所致急性肾损伤的修复,改善肾功能.     

脐带间充质干细胞对重度烧伤大鼠肾脏保护作用的研究

目的：观察脐带间充质干细胞（UCMSCs）移植对大鼠严重烧伤后肾脏损伤的影响,为干细胞应用于烧伤后的脏器保护研究奠定基础。方法：获取并分离培养孕大鼠UCMSCs并用流式细胞技术鉴定细胞表面抗原。48只SD大鼠随机分为4组：正常对照组（n=12）、生理盐水组（n=12）、乌司他丁组（n=12）和UCMSCs组（n=12）。正常对照组不作任何处理,立即活杀取材;其余3组制备20％TBSAIII度烧伤模型（98℃,12s）,于伤后48h分别静脉注射生理盐水0．1ml／g（生理盐水组）、乌司他丁1．6×105U／kg（乌司他丁组）和UCMSCs106／k（uCMSCs组）,于给药后7、14d观察大鼠肾脏组织病理学,免疫组化法观察组织凋亡相关蛋白Bcl-2的表达,并进行血尿素氮（BUN）、肌酐（cr）水平的测定。结果：烧伤后7、14d的组织病理学观察显示,干细胞移植后的大鼠烧伤后肾脏组织充血、肿胀等病理学改变较乌司他丁组及生理盐水组有所减轻,随时间延长减轻更加明显;免疫组化观察显示UCMSCs组伤后7d和14d肾组织中Bcl-2的表达较乌司他丁组和生理盐水组明显增多,表明肾组织抗凋亡能力增强。大鼠烧伤后BUN和Cr均较正常对照组显著升高。乌司他丁治疗组除14dBUN较生理盐水组升高外,其余时间BUN和Cr均明显下降。UCMSCs组伤后7和14d两肾功能指标均明显下降,与生理盐水组和乌司他丁组比较差异均有显著性（P〈0．05）,显示干细胞治疗对肾功能有明显改善作用。结论：UC—MSCs移植可有效减轻重度烧伤后大鼠‘肾脏组织的损伤并改善肾脏功能。     

人脐带间充质干细胞与自体激活雪旺细胞联合移植修复脊髓损伤的实验研究

目的 通过观察人脐带间充质干细胞(hUCMSCs)和大鼠自体激活雪旺细胞(AASCs)联合移植修复脊髓损伤的疗效,探讨AASCs对hUCMSCs体内存活、分化的影响.方法 分离、培养hUCMSCs和大鼠AASCs.通过IMPACTOR MODEL-Ⅱ型打击仪将80只Wistar成年雌性大鼠均制作成T10损伤模型,随机分为四组(n=20):DMEM移植对照组、hUCMSCs移植组、AASCs移植组、hUCMSCs与AASCs联合移植组.比较符组动物恢复情况,进行行为学评分(BBB评分),NF-200和GFAP染色观察细胞存活、分化情况,生物素葡聚糖胺示踪观察皮质脊髓束再生情况.结果 4周后各组间BBB评分差异有统计学意义(P<0.05),6周后联合移植组明显高于其他三组,差异有统计学意义(P<0.05).免疫组化染色示联合移植组的hUCMSCs存活数量,NF-200、GFAP阳性荧光面积均明显高于hUCMSCs移植组,差异有统计学意义(P<0.05),BDA顺行爪踪可见联合移植组于损伤区染色较多,部分纤维延续至损伤远端.结论 AASCs可支持移植的hUCMSCs在损伤部位存活并向神经方向分化,hUCMSCs与AASCs联合移植较二者单独移植能更有效地促进脊髓损伤后运动功能的恢复和轴突再生.     

汗腺样细胞经冻存复苏后再生汗腺功能的研究

目的:研究由人脐带间充质干细胞(UCMSCs)分化而来的汗腺样细胞在冻存与复苏后的生物学活性与促汗腺再生能力.方法:分离培养人UCMSCs 和人汗腺细胞,通过两种细胞共培养方式促进UCMSCs向汗腺细胞分化.分化后的干细胞经冻存、复苏处理后,局部移植于裸鼠烫伤脚掌,通过组织学观察和发汗试验观察汗腺组织再生修复情况.结果...     

人脐带间充质干细胞分泌物对肝细胞增殖和凋亡的影响

Objective To investigate the effect of human umbilical cord mesenchymal stem cell paracrine substance on proliferation and apoptosis of liver cells in vitro. Methods Mesenchymal stem cells (MSC)were separated from human umbilical cord with type Ⅳ collagenase and trypsogen digestion method and cultured in vitro. The human umbilical cord mesenchymal stem cells-conditioned medium(MSC-CM) which contain paracrine substance of human umbilical cord mesenchymal stem cells (HUCMSC) was prepared. Hepatocytes were isolated from SD rats by low concentration collagenase perfusion procedure. There were three groups in the experiment, control group, 2% MSC-CM group and 8% MSC-CM group. The proliferation of normal hepatocytes were assayed with MTT method. We detected the urea and albumin level in culture supernatant to assay the hepatocyte function under different concentration MSC-CM. Hepatocytes were induced for apoptosis by Actinomycin D and tumor necrosis factor alpha (TNF-α),and the apoptosis effect of different concentration MSC-CM was assayed with LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit. Results The MTT assay showed that the absorbance of 2% MSC-CM group was significantly increased (P＜0. 01), and the urea and albumin levels of 2 % MSC-CM group were also significantly increased when compared with control group(P＜0. 01).LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit revealed that hepatocyte survival rate of 2 % MSC-CM group was increased when compared with control group(P＜0. 05), there were no significant differences in above-mentioned experiments when 8% MSC-CM group compared with control group. Conclusion The low concentration MSC-CM could stimulate normal hepatocyte proliferation, inhibit impaired hepatocyte apoptosis and improve hepatocyte function.     

人脐带间充质干细胞分泌物对肝细胞增殖和凋亡的影响

Objective To investigate the effect of human umbilical cord mesenchymal stem cell paracrine substance on proliferation and apoptosis of liver cells in vitro. Methods Mesenchymal stem cells (MSC)were separated from human umbilical cord with type Ⅳ collagenase and trypsogen digestion method and cultured in vitro. The human umbilical cord mesenchymal stem cells-conditioned medium(MSC-CM) which contain paracrine substance of human umbilical cord mesenchymal stem cells (HUCMSC) was prepared. Hepatocytes were isolated from SD rats by low concentration collagenase perfusion procedure. There were three groups in the experiment, control group, 2% MSC-CM group and 8% MSC-CM group. The proliferation of normal hepatocytes were assayed with MTT method. We detected the urea and albumin level in culture supernatant to assay the hepatocyte function under different concentration MSC-CM. Hepatocytes were induced for apoptosis by Actinomycin D and tumor necrosis factor alpha (TNF-α),and the apoptosis effect of different concentration MSC-CM was assayed with LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit. Results The MTT assay showed that the absorbance of 2% MSC-CM group was significantly increased (P＜0. 01), and the urea and albumin levels of 2 % MSC-CM group were also significantly increased when compared with control group(P＜0. 01).LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit revealed that hepatocyte survival rate of 2 % MSC-CM group was increased when compared with control group(P＜0. 05), there were no significant differences in above-mentioned experiments when 8% MSC-CM group compared with control group. Conclusion The low concentration MSC-CM could stimulate normal hepatocyte proliferation, inhibit impaired hepatocyte apoptosis and improve hepatocyte function.