骨髓间质干细胞抑制大鼠肝纤维化形成的可能性受体肝内干细胞存活时间、肝星状细胞活化程度及生存分析的7周观察

目的观察在体外培养条件下,具有强大的增殖和分化为肝细胞能力的骨髓间质干细胞输注治疗肝纤维化模型大鼠对其肝纤维化形成的影响及肝功能和生存分析,并对治疗组、空白对照组和病理对照组7周内的相关情况予以对照比较.方法实验于2003-08/2004-10在中山大学基础医学院病理学于病理生理实验室完成.①动物分组选用雄性6周龄Wistar大鼠5只为供体,供分离骨髓间质干细胞;雌性6周龄Wistar大鼠60只,其中50只被造成肝纤维化模型,在首次用二甲基亚硝胺处理后的第10天,将造模大鼠随机分为2组骨髓间质干细胞治疗组10只(为受体),于治疗39 d后结束实验,取材分析病理对照组40只.另10只作为空白对照组(仅静脉注射生理盐水).②肝纤维化模型制作在实验的当天,给予10g/L二甲基亚硝胺溶液(生理盐水配置)1 mL/kg,腹腔注射,每周连续3次,共6周.③骨髓间质干细胞治疗组每只大鼠输注3×106个骨髓间质干细胞;病理对照组使用等体积生理盐水代替骨髓间质干细胞.④动物的一般生活状态每天观察饮食、活动、二便、体质量、皮毛、呼吸情况等.⑤肝脏的组织细胞形态结构将肝组织以苏木精-伊红染色后观察.⑥肝星形细胞及其活化程度检测前者检测肝脏α-平滑肌肌动蛋白含量,用免疫组织化学染色法,后者以德国IBAS2.5图像分析软件半定量分析.⑦肝脏胶原分布的相对含量检测采用Masson三色染色法,从而反映肝纤维化程度.⑧肝脏羟脯氨酸含量测定采用氯胺T法.⑨血清总胆红素和谷丙转氨酶水平检测采用全自动生化分析仪.⑩血清层粘蛋白和透明质酸水平测定采用放射免疫法.11雄性大鼠骨髓间质干细胞在雌性大鼠肝内的Y染色体性别决定区基因的表达检测采用聚合酶链式反应.12统计学分析两组样本均数比较采用t检验;多组样本均数比较采用方差分析,两两比较采用q检验;生存分析采用K,plan-Meier法.结果雌性大鼠60只进入结果分析.①实验动物生存状况造模6周后,骨髓间质干细胞治疗组生存率为80%,而病理对照组生存率为10%,空白对照组生存率为100%,说明骨髓间质干细胞治疗可能通过阻止肝纤维化发展,从改而善大鼠的生存率.②肝脏组织学显示,骨髓间质干细胞治疗组的肝脏结构明显改善,炎症减轻、假小叶结构减少或消散.相反,病理对照组出现广泛的肝脏结构重塑,包括增厚的纤维间隔形成和明显的桥接坏死.半定量分析胶原染色,骨髓间质干细胞治疗组较病理对照组显著减低(8.12±1.98,15.71±2.13,t=6.11,P＜0.05).③肝脏星状细胞活化的标志α-平滑肌激动蛋白的阳性表达空白对照组仅见血管壁有少量α-平滑肌激动蛋白的阳性表达,而病理对照组和骨髓间质干细胞治疗组可见在纤维间隔、肝窦和汇管区内明显表达.半定量分析α-平滑肌激动蛋白的阳性染色,骨髓间质干细胞治疗组较病理对照组显著减低(11.06±2.03,18.50±3.87,t=4.47,P＜0.05).④Y染色体性别决定区基因的表达经雄性Wistar大鼠(供体)骨髓间质干细胞治疗39 d的雌性大鼠,肝脏DNA经聚合酶链式反应检测结果显示,Y染色体性别决定区基因的表达阳性,而空白对照组和病理对照组则无此阳性信号.说明骨髓间质干细胞移植后,能够在受体肝内存活5周以上.⑤反映肝脏纤维化程度的肝脏羟脯氨酸含量及血清层黏蛋白和透明质酸水平骨髓间质干细胞治疗组明显高于空白对照组(P＜0 05)但明显低于病理对照组(P＜0.05),说明骨髓间质干细胞治疗后能够减少肝脏胶原蛋白的含量,从而减少肝纤维化的形成,使肝纤维化得到控制.⑥反映肝功能的血清总胆红素、谷丙转氨酶水平骨髓间质干细胞治疗组明显低于病理对照组(P＜0.05),接近空白对照组.说明了骨髓间质干细胞治疗有助于改善肝功能状态.结论①二甲基亚硝胺能成功诱导大鼠肝纤维化模型的建立.②骨髓间质干细胞可改善肝纤维化大鼠的生存状况和肝功能.③骨髓间质干细胞能够减少肝脏胶原蛋白的产生,抑制肝纤维化形成.④肝纤维化发生发展过程中活化态的肝星状细胞数量减少可能是骨髓间质干细胞抑制肝纤维化形成的原因之一.⑤雌性大鼠肝脏内存在雄性供体Y染色体性别决定区基因的信号说明骨髓间质干细胞能够在受体肝内存活5周以上.

Possibility of rat liver fibrogenesis inhibited by bone marrow-derived mesenchymal stem cells: a 7-week observation on survival time of stem cells and activation of hepatic stellate cells in liver of recipients and a survival analysis