間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒通過(guò)傳遞角質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)因子mRNA保護(hù)內(nèi)毒素所致的小鼠急性肺損傷
發(fā)布時(shí)間:2019-02-14 12:10
【摘要】:[目的]本研究組的先前研究證實(shí),間充質(zhì)干細(xì)胞能夠通過(guò)細(xì)胞旁分泌的方式釋放足量的角質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)因子,這些生長(zhǎng)因子在調(diào)節(jié)肺水清除率以及減輕肺水腫的過(guò)程中起了決定性作用。目前發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)干細(xì)胞能夠釋放一種100納米至1微米大小的膜微粒,這種類(lèi)球型的無(wú)核顆粒包涵了眾多來(lái)自于干細(xì)胞的蛋白質(zhì)、mRNA、microRNA、細(xì)胞器以及脂質(zhì)等成分,已經(jīng)證實(shí)這些微粒在參與細(xì)胞間信號(hào)傳遞的過(guò)程中起了關(guān)鍵作用。鑒于這些線(xiàn)索,我們假定微粒可能部分通過(guò)傳遞角質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)因子的mRNA至受損的肺泡上皮及肺內(nèi)皮細(xì)胞從而保護(hù)急性肺損傷,擬通過(guò)本研究證實(shí)這一可能的作用機(jī)制。 [方法](1)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞釋放微粒的分離提純:將間充質(zhì)干細(xì)胞置于條件培養(yǎng)液培養(yǎng)48小時(shí)后收集上清。經(jīng)過(guò)超高速離心后分離微粒,按照10μ1微粒相當(dāng)于1×106的間充質(zhì)干細(xì)胞的比例提純微粒。(2)內(nèi)毒素所致小鼠急性肺損傷模型的建立:小鼠經(jīng)氣管內(nèi)給予內(nèi)毒素(4mg/kg)建立急性肺損傷模型。按照不同的處理進(jìn)行分組:內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞氣管給藥治療組(LPS+MSC);內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞微粒靜脈給藥治療組(LPS+1×MSCMVIV);內(nèi)毒素+單倍劑量間充質(zhì)干細(xì)胞微粒氣管給藥治療組(LPS+1×MSCMVIT);內(nèi)毒素+雙倍劑量間充質(zhì)干細(xì)胞微粒氣管給藥治療組(LPS+2×MSCMVIT);內(nèi)毒素+成纖維細(xì)胞微粒氣管給藥治療組(LPS+NHLF MV)。(3)標(biāo)本的采集和檢測(cè):48小時(shí)后對(duì)各組小鼠的外周血、肺泡灌洗液、肺組織進(jìn)行細(xì)胞學(xué)、病理學(xué)研究。利用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定血清及肺泡灌洗液中的MIP-2濃度,并用二辛可寧酸法測(cè)定肺泡灌洗液中的蛋白含量。(4)用KGF siRNA干擾處理間充質(zhì)干細(xì)胞來(lái)干擾細(xì)胞釋放的微粒中的KGF mRNA:行RT-PCR證實(shí)。(5)接著,用KGFsiRNA干擾微粒處理急性肺損傷小鼠模型:將小鼠隨機(jī)分為內(nèi)毒素組(4mg/kg);內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞KGF siRNA干擾預(yù)處理微粒氣管給藥治療組(LPS+KGF siRNA MV);內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞Negative siRNA干擾預(yù)處理微粒氣管給藥治療組(LPS+Negative siRNA MV)。(6)標(biāo)本的采集和檢測(cè):48小時(shí)后對(duì)各組小鼠的外周血、肺泡灌洗液、肺組織進(jìn)行細(xì)胞學(xué)研究以及肺血管外水含量的檢測(cè)。(7)小鼠肺巨噬細(xì)胞系RAW264.7細(xì)胞與間充質(zhì)干細(xì)胞微粒的體外共培養(yǎng):在不同時(shí)間點(diǎn)(6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí))收集培養(yǎng)液上清,用ELISA測(cè)定MIP-2、TNF-α、及IL-10的濃度。(8)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:用SPSS及Prism統(tǒng)計(jì)軟件,變量以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示,多組計(jì)量資料間比較采用one-way ANOVA分析及Bonferroni校正檢驗(yàn)分析,兩組間均數(shù)的比較采用t檢驗(yàn),以P0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。 [結(jié)果](1)經(jīng)氣管給予人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒能減少小鼠急性肺損傷模型肺泡灌洗液中白細(xì)胞的聚集:與單純內(nèi)毒素組相比,內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞微粒組肺泡灌洗液中白細(xì)胞總數(shù)下降36%,P0.05;內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞微粒組肺泡灌洗液中中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)亦下降73%,P0.05。(2)經(jīng)氣管給予人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒能抑制小鼠急性肺損傷模型肺泡灌洗液中炎癥細(xì)胞因子的釋放以及蛋白的滲出:與單純內(nèi)毒素組相比,內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞微粒組肺泡灌洗液中MIP-2含量下降49%,P0.05;內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞微粒組肺泡灌洗液中總蛋白含量亦下降35%,P0.05。(3)經(jīng)靜脈給予人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒同樣能減少小鼠急性肺損傷模型肺泡灌洗液中的中性粒細(xì)胞并抑制蛋白的滲出:與單純內(nèi)毒素組相比,內(nèi)毒素+間充質(zhì)干細(xì)胞微粒靜脈給藥組的肺泡灌洗液中中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)下降49%,同時(shí)總蛋白含量亦下降34%,P0.05。(4)經(jīng)氣管給予人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞釋放微粒的劑量效應(yīng):當(dāng)氣管給予雙倍劑量間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒時(shí),肺泡灌洗液中性粒細(xì)胞及MIP-2含量較之單倍劑量的微粒僅有輕度下降,無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。(5)LPS體外刺激RAW264.7細(xì)胞與間充質(zhì)干細(xì)胞及微粒共培養(yǎng)不同時(shí)間后上清液炎癥因子的變化:與單純LPS刺激組相比,干細(xì)胞組及微粒組在共培養(yǎng)6小時(shí)后IL-10水平明顯上升,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。12小時(shí)后,微粒組仍然較單純LPS組明顯升高。但24小時(shí)后,干細(xì)胞組及微粒組的IL-10水平回復(fù)至單純LPS組水平;微粒組在共培養(yǎng)6小時(shí)后TNF-α水平明顯下降,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。12小時(shí)后,干細(xì)胞組及微粒組TNF-α水平均有減少,且趨勢(shì)持續(xù)至24小時(shí);微粒組在共培養(yǎng)6小時(shí)后MIP-2水平明顯下降,有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。12小時(shí)后,干細(xì)胞組及微粒組MIP-2水平均有減少,且趨勢(shì)持續(xù)至24小時(shí),變化趨勢(shì)類(lèi)似于TNF-α。(6) KGF siRNA干擾處理的間充質(zhì)干細(xì)胞微粒對(duì)于急性肺損傷小鼠模型的作用:與內(nèi)毒素+Negative siRNA干擾預(yù)處理微粒組相比,內(nèi)毒素+KGFsiRNA干擾預(yù)處理微粒組肺泡灌洗液中中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)上升47%;內(nèi)毒素+KGFsiRNA干擾預(yù)處理微粒組肺泡灌洗液中MIP-2含量上升56%。(7)急性肺損傷小鼠模型肺血管外水含量的變化:與單純內(nèi)毒素組相比,給予間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒組的肺血管外水含量減少45%,其保護(hù)作用類(lèi)似于間充質(zhì)干細(xì)胞組;與內(nèi)毒素+Negative siRNA干擾預(yù)處理微粒組相比,內(nèi)毒素+KGF siRNA干擾預(yù)處理微粒組的肺血管外水含量增加24%。 [結(jié)論](1)在內(nèi)毒素所致的小鼠急性肺損傷模型中,無(wú)論是靜脈還是氣管給藥,人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒能抑制炎癥細(xì)胞(如中性粒細(xì)胞)的聚集,減少炎癥因子(如MIP-2)的釋放以及肺泡內(nèi)蛋白的滲出;(2)更重要的是,給予間充質(zhì)干細(xì)胞微粒能減少肺血管外水含量(反映肺水腫的指標(biāo));(3)間充質(zhì)干細(xì)胞釋放微粒的保護(hù)作用類(lèi)似于間充質(zhì)干細(xì)胞本身;(4)間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒包涵KGF mRNA,之前的研究已經(jīng)證實(shí)KGF是間充質(zhì)干細(xì)胞分泌的因子,參與維持肺泡內(nèi)液體清除的功能;(5)無(wú)論是靜脈還是氣管給予間充質(zhì)干細(xì)胞釋放的微粒,肺泡灌洗液中KGF蛋白的含量均明顯升高;(6)經(jīng)KGF siRNA干擾處理的間充質(zhì)干細(xì)胞微粒,其保護(hù)作用部分消失,結(jié)果提示微粒可能部分通過(guò)傳遞KGF mRNA至受損的肺泡上皮細(xì)胞及肺內(nèi)皮細(xì)胞并促進(jìn)KGF蛋白的釋放來(lái)達(dá)到保護(hù)的作用;(7)體外試驗(yàn)亦證實(shí)間充質(zhì)干細(xì)胞微粒能抑制小鼠巨噬細(xì)胞RAW264.7細(xì)胞的促炎癥因子的釋放,同時(shí)促進(jìn)抗炎因子如IL-10的釋放,結(jié)果提示微粒具有類(lèi)似于間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)的作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類(lèi)號(hào)】:R563
本文編號(hào):2422191
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類(lèi)號(hào)】:R563
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2422191
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