本文關鍵詞：腎上腺素刺激的骨髓間充質干細胞移植干預實驗性肺損傷的研究

  更多相關文章： 間充質干細胞 骨髓 肺損傷 吸入性肺損傷 大鼠 鹽酸 脂多糖 腎上腺素能受體激動劑

【摘要】：急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合征是引起重癥患者急性呼吸衰竭的最主要的原因,死亡率高達40%。臨床前研究發(fā)現(xiàn),骨髓來源的間充質干細胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs)移植可以減輕多種實驗性肺損傷,包括LPS、博萊霉素、機械通氣和缺血再灌注誘導的肺損傷。早期的研究發(fā)現(xiàn),BMSCs可以通過分化為肺泡Ⅰ型和Ⅱ型上皮細胞或內皮細胞來促進肺損傷修復。近年來,一些實驗研究發(fā)現(xiàn)BMSCs可以通過一些旁分泌的因子調節(jié)炎癥反應來修復肺損傷。小鼠膿毒癥模型中,BMSCs通過釋放前列腺素E2促進巨噬細胞抗炎因子IL-10的產生,從而降低死亡率和減輕肺損傷。BMSCs通過旁分泌IL-1受體拮抗劑(IL-1 receptor antagonist, IL-1ra)抑制巨噬細胞介導的炎癥反應,從而保護博萊霉素誘導的小鼠肺部炎癥性損傷。一些實驗性肺損傷中,腎上腺素能受體激動劑特別是β腎上腺素能受體激動劑,可以通過促進肺水吸收和抑制炎癥反應來促進肺損傷修復。腎上腺素能受體激動劑還可以促進胚胎干細胞和BMSCs的DNA合成,保護間充質干細胞的氧化應激損傷。本研究首先評估BMSCs移植對大鼠鹽酸吸入性肺損傷的作用及其機制；研究不同的腎上腺素能受體激動劑和拮抗劑對BMSCs生物學行為的影響;在體外模型中研究腎上腺素對BMSCs遷移的影響,并且在體外和體內實驗中評估腎上腺素是否可以幫助BMSCs調節(jié)炎癥反應和修復實驗性肺損傷,同時初步探討其機制。第一部分骨髓間充質干細胞移植減輕大鼠鹽酸吸入性肺損傷的作用及其機制目的：研究骨髓間充質干細胞(BMSCs)移植對大鼠鹽酸吸入性肺損傷的作用并探討機制。方法：本實驗于復旦大學附屬中山醫(yī)院實驗研究中心進行。改良貼壁法分離培養(yǎng)Sprague-Dawley (SD)大鼠BMSCs,進行形態(tài)學、表面標記物和誘導分化鑒定。24只SD大鼠隨機分為3組：對照組,損傷組和移植組。損傷組和移植組氣道內滴注鹽酸(1.2 ml/kg, pH=1.5),對照組則滴入等量磷酸緩沖鹽溶液(PBS),用動脈血氣、肺組織濕干比和病理改變評價模型是否成功建立。移植組于頸外靜脈注射5×106個BMSCs,其它2組注入0.5 ml的PBS。移植6h后行動脈血氣分析,酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定血清和支氣管肺泡灌洗液(BALF)的腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、白介素-6(IL-6)和白介素-10(IL-10)濃度,觀察肺組織病理改變和測定肺組織濕干比。體外實驗中,BMSCs與損傷肺細胞或正常肺細胞于Transwell體系共培養(yǎng)36 h,觀察損傷肺影響B(tài)MSCs遷移情況；另取BMSCs與損傷肺細胞混合培養(yǎng)或于Transwell中培養(yǎng),正常肺細胞或損傷肺細胞單獨培養(yǎng)作對照,6h后檢測上清TNF-α、IL-6和IL-10濃度。用方差分析比較多組間的差異,獨立樣本t檢驗比較兩組的差別。結果：分離培養(yǎng)的BMSCs具有間充質干細胞的特征。BMSCs移植改善了肺損傷大鼠的低氧血癥(P0.01)和肺組織損傷,降低了肺組織濕干比(P0.01),降低了血清和BALF的TNF-a水平(P0.05；P0.01),升高了血清和BALF的IL-10濃度(P0.01),對IL-6水平無明顯影響(P0.05)。體外實驗中,BMSCs向損傷肺遷移明顯多于向正常肺遷移(P0.01),BMSCs與肺細胞接觸或不接觸的共培養(yǎng)均降低了上清液TNF-a濃度(P0.01),升高了IL-10濃度(P0.01),對IL-6濃度無影響(P0.05)。結論：BMSCs移植可以減輕大鼠鹽酸吸入性肺損傷,可能的機制為干細胞通過旁分泌途徑下調炎癥反應。第二部分腎上腺素能受體參與骨髓間充質干細胞增殖的研究目的：研究不同的腎上腺素能受體激動劑和拮抗劑對BMSCs生物學行為的影響。方法：用不同濃度的腎上腺素(0-100 gM),α受體激動劑去甲腎上腺素,β受體激動劑異丙腎上腺素,或聯(lián)用腎上腺素和受體拮抗劑作用于BMSCs,在Cell-IQ實時細胞監(jiān)測平臺觀察細胞增殖、死亡和運動。每5 min拍攝一次,連續(xù)觀察72 h后計算細胞總數(shù)增加百分比、分裂細胞數(shù)、死亡細胞數(shù)和細胞移動距離。結果：10μM濃度的腎上腺素同對照相比,可以顯著加速細胞增殖,這個作用6h時開始出現(xiàn),18-24 h時達到高峰；而促進細胞分裂的作用逐漸出現(xiàn),36h時到達高峰。1μM濃度的腎上腺素對細胞增殖無顯著影響,而100 u M的腎上腺素可以抑制增殖。各濃度的腎上腺素對死亡細胞數(shù)和細胞運動距離無影響。因此后續(xù)實驗選擇10u M濃度進行研究。10μ M濃度的去甲腎上腺素和異丙腎上腺素促進細胞增殖的作用類似,而均弱于同樣濃度的腎上腺素。去甲腎上腺素和異丙腎上腺素對細胞死亡和細胞運動均無明顯影響。10μM濃度的酚妥拉明和普萘洛爾和腎上腺素分別聯(lián)用時,對細胞增殖有類似的抑制作用。酚妥拉明和普萘洛爾和腎上腺素分別聯(lián)用時,對細胞死亡和運動無顯著影響。結論：10μM濃度的腎上腺素具有促進BMSCs增殖的作用,并且是腎上腺素能受體相關的,α或β受體激動后均有促增殖效應。第三部分腎上腺素刺激的骨髓間充質干細胞促進LPS誘導急性肺損傷修復的作用及機制探討目的：評估腎上腺素刺激的BMSCs是否可以減輕體內和體外模型中的LPS肺損傷并探討其機制。方法：將正常大鼠的肺細胞或LPS損傷大鼠的肺細胞與BMSCs(有或無腎上腺素刺激)共培養(yǎng)于Transwell中(膜孔徑8 um),36h后計數(shù)遷移的BMSCs數(shù)量。另將正常大鼠或LPS損傷大鼠的肺組織塊與BMSCs(有或無腎上腺素刺激)共培養(yǎng)于6孔板中,24h后觀察并計數(shù)向肺組織遷移和粘附的BMSCs數(shù)量。LPS刺激的巨噬細胞和BMSCs共培養(yǎng)于Transwell中(膜孔徑0.4 um),6h后取上清液ELISA檢測NF-α, IL-1β, IL-6, IL-10, IL-13,血管生成素-1,KGF和IL-1ra濃度。同時取BMSCs用實時定量PCR測血管生成素-1, KGF, IL-1ra, IL-10和IL-13基因表達。Western blot測BMSCs的IL-10, IL-13, KGF和IL-1ra蛋白表達。初步的動物實驗用于驗證體外實驗的發(fā)現(xiàn),大鼠靜脈注射BMSCs,腎上腺素刺激的BMSCs, BMSCs(有或無腎上腺素刺激)的條件培養(yǎng)液,腎上腺素或PBS進行預處理,24 h后氣管內注射LPS造模。造模后24h觀察肺組織病理改變。結果：10μ M濃度的腎上腺素促進了BMSCs向損傷肺細胞的遷移,還促進了向損傷肺組織的遷移和粘附。體外肺損傷模型中,腎上腺素刺激的BMSCs降低了TNF-a和IL-1 β濃度,升高了IL-10濃度,促進了炎癥反應的下調,而這個作用可能與腎上腺素促進一些旁分泌因子包括血管生成素-1,KGF, IL-1ra, IL-10和IL-13的表達和分泌有關。動物實驗中,腎上腺素刺激的BMSCs促進了肺損傷的修復。結論：腎上腺素通過腎上腺素能受體激活BMSCs,促進BMSCs增殖和向損傷肺的遷移,與損傷肺相互作用,調節(jié)炎癥反應,從而促進了肺損傷的修復。結論1. BMSCs移植可以減輕大鼠鹽酸吸入性肺損傷,可能的機制為干細胞通過旁分泌途徑下調炎癥反應。2.10μ M濃度的腎上腺素具有促進BMSCs增殖的作用,并且是腎上腺素能受體相關的,α或β受體激動后均有促增殖效應。3.腎上腺素激活BMSCs,促進BMSCs增殖和向損傷肺的遷移,與損傷肺相互作用,調節(jié)炎癥反應,從而促進了肺損傷的修復。創(chuàng)新點1.我們的研究首次發(fā)現(xiàn),在體外共培養(yǎng)模型中,損傷肺組織可以促進BMSCs的遷移和粘附,而這個作用可能與損傷肺分泌的細胞因子有關。2.我們首次發(fā)現(xiàn)腎上腺素可以促進BMSCs的增殖和遷移,幫助調節(jié)炎癥反應,從而促進實驗性肺損傷的修復。潛在應用價值腎上腺素能受體激動劑可以用于體外刺激和活化BMSCs或其它類型的MSCs,再進行移植,以提高存活分化率和改善肺損傷修復。
【關鍵詞】：間充質干細胞 骨髓 肺損傷 吸入性肺損傷 大鼠 鹽酸 脂多糖 腎上腺素能受體激動劑
【學位授予單位】：復旦大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R563.8
【目錄】：

• 中文摘要5-9
• 英文摘要9-14
• 前言14-18
• 參考文獻15-18
• 第一部分 骨髓間充質干細胞移植減輕大鼠鹽酸吸入性肺損傷的作用及其機制18-38
• 前言18
• 材料和方法18-26
• 結果26-33
• 討論33-35
• 參考文獻35-38
• 第二部分 腎上腺素能受體參與骨髓間充質干細胞增殖的研究38-52
• 前言38
• 材料和方法38-44
• 結果44-50
• 討論50-51
• 參考文獻51-52
• 第三部分 腎上腺素剌激的骨髓間充質干細胞促進LPS誘導急性肺損傷修復的作用及機制探討52-80
• 前言52
• 材料和方法52-66
• 結果66-76
• 討論76-77
• 參考文獻77-80
• 文獻綜述80-91
• 參考文獻85-91
• 附件91-93
• 致謝93-95

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邢宇彤,周鋼,涂利麗,朱曉峰,戰(zhàn)鵬,張福亭;右胸嚴重開放電擊傷伴肺損傷救治成功1例[J];中華胸心血管外科雜志;2000年06期

2 黃永平,周世文;拉扎堿類防治肺損傷的研究進展[J];中國醫(yī)院用藥評價與分析;2002年04期

3 黃秀芬;恙蟲病致肺損傷37例臨床分析[J];中國醫(yī)師雜志;2003年03期

4 張玉惠;急性壞死性胰腺炎肺損傷發(fā)病機制的研究進展[J];江西醫(yī)學院學報;2004年01期

5 陳紅兵;血小板源性生長因子致肺發(fā)育和肺損傷機制研究的新進展[J];實用兒科臨床雜志;2004年04期

6 周澤鋼;術中機械性肺損傷的救治體會[J];河南外科學雜志;2004年04期

7 張新紅;王海龍;;血管內皮生長因子及其受體在肺損傷中作用的研究進展[J];中國急救醫(yī)學;2008年12期

8 張啟芳;梁志海;唐國都;邱小芬;覃錦耀;;巨噬細胞移動抑制因子在急性壞死性胰腺炎肺損傷中的表達及白介素-10的干預作用[J];中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志;2008年19期

9 王莉;;干細胞與肺損傷修復[J];臨床肺科雜志;2009年05期

10 高偉;張東;劉江偉;;環(huán)氧化酶-2與肺損傷[J];現(xiàn)代生物醫(yī)學進展;2009年15期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐金富;瞿介明;何禮賢;曹立環(huán);賽音;余龍;馬紅輝;;攜帶促血管生成素1基因的間充質干細胞對脂多糖致肺損傷的干預研究[A];中華醫(yī)學會第七次全國呼吸病學術會議暨學習班論文匯編[C];2006年

2 劉啟發(fā);羅曉丹;寧涓;徐丹;范志平;孫競;張鈺;徐兵;魏永強;;異基因造血干細胞移植后早期肺損傷與急性移植物抗宿主病的關系研究[A];第11次中國實驗血液學會議論文匯編[C];2007年

3 王瑩;;急性化學中毒性肺損傷治療的幾個技術問題[A];新世紀預防醫(yī)學面臨的挑戰(zhàn)——中華預防醫(yī)學會首屆學術年會論文摘要集[C];2002年

4 白慶威;陳協(xié)群;王文清;朱華鋒;劉玲莉;白燕妮;李蕊;;異基因造血干細胞移植后的免疫性肺損傷[A];第10屆全國實驗血液學會議論文摘要匯編[C];2005年

5 張勁松;陳彥;張芹;屠蘇;康健;陳旭鋒;;感染性肺損傷大鼠肺組織通透性時間效應的實驗研究[A];第十一次全國急診醫(yī)學學術會議暨中華醫(yī)學會急診醫(yī)學分會成立二十周年慶典論文匯編[C];2006年

6 夏仲芳;馬愛聞;談定玉;耿平;吉孝祥;楊燕;;丙烯醛吸入致重癥肺損傷的治療[A];中華醫(yī)學會急診醫(yī)學分會第十三次全國急診醫(yī)學學術年會大會論文集[C];2010年

7 彭波;杜斌;單瑞生;;胰源性肺損傷發(fā)病機制[A];2001年全國中西醫(yī)結合急救醫(yī)學學術會議論文集[C];2001年

8 毛忠華;王舒;姜爽;王曉波;襲榮剛;;全氟異丁烯致肺損傷的治療進展[A];2012年中國藥學大會暨第十二屆中國藥師周論文集[C];2012年

9 夏照帆;馬兵;衛(wèi)偉;賈一韜;;活化素受體樣激酶5活性抑制在炎性肺損傷發(fā)病機制中的意義[A];第五屆全國燒傷救治專題研討會燒傷后臟器損害的臨床救治論文匯編[C];2007年

10 夏金根;孫兵;張恒;王春亭;詹慶元;;自主呼吸對健康兔模型中呼吸機誘導肺損傷的影響[A];中華醫(yī)學會第五次全國重癥醫(yī)學大會論文匯編[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 譚嘉 通訊員 邱志濤;燒傷肺損傷防控技術取得重要突破[N];健康報;2013年

2 白毅;我國防化研究獲進展[N];中國醫(yī)藥報;2002年

3 ;拉扎堿類藥預防肺損傷研究近況[N];中國醫(yī)藥報;2003年

4 鄒爭春;新型蛋白MG53可有效抵御肺損傷[N];中國醫(yī)藥報;2014年

5 武警總醫(yī)院急救醫(yī)學中心主任 王立祥邋孫鯤 整理;控制ARDS要五早[N];健康報;2008年

6 特約記者 鄒爭春;新型蛋白MG53可有效抵御肺損傷[N];健康報;2014年

7 上海長海中醫(yī)醫(yī)院 蘇永華 副主任醫(yī)師;化療常見副作用——肺損傷[N];上海中醫(yī)藥報;2013年

8 王雪飛 馬威 王云彥;SARS病毒如何引發(fā)肺損傷[N];健康報;2005年

9 第三軍醫(yī)大學大坪醫(yī)院兒科副主任 胡章雪 整理 鄒爭春;孕期膽汁淤積 為何致孩子肺損傷[N];健康報;2013年

10 劉蘋 鄒爭春;血漿谷氨酸升高是腦源性肺損傷的重要原因[N];中國醫(yī)藥報;2013年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳曉丹;腎上腺素刺激的骨髓間充質干細胞移植干預實驗性肺損傷的研究[D];復旦大學;2014年

2 潘維忠;依法利珠單抗對大鼠機械通氣所致肺損傷保護作用機制的研究[D];山東大學;2015年

3 徐金富;攜帶促血管生成素1基因的間充質干細胞干預脂多糖致炎癥性肺損傷的試驗研究[D];復旦大學;2007年

4 馬兵;活化素受體樣激酶5活性抑制在炎性肺損傷發(fā)病機制中意義[D];第二軍醫(yī)大學;2007年

5 趙峰;骨髓間充質干細胞在大鼠肺組織內的分化及對肺損傷治療作用的研究[D];第四軍醫(yī)大學;2006年

6 安莉;血紅素氧合酶-1對呼吸機所致肺損傷的保護作用及其機制研究[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2007年

7 左偉;核因子—κB活化對急性壞死性胰腺炎肺損傷作用的實驗研究[D];中國醫(yī)科大學;2003年

8 祁媛媛;內皮祖細胞在嬰兒肺損傷修復中的作用及其機制研究[D];復旦大學;2010年

9 賴添順;骨髓間充質干細胞治療呼吸機所致肺損傷的動物實驗研究[D];南方醫(yī)科大學;2011年

10 方曉聰;磷酸肌醇3-激酶信號通路參與肺損傷修復及機制探討[D];復旦大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 樊磊;SIRT1對燒傷誘導的心肺損傷的保護作用及機制研究[D];第四軍醫(yī)大學;2015年

2 李冰冰;肺泡表面活性物質灌洗對家兔鹽酸誤吸性肺損傷治療效果的研究[D];南京醫(yī)科大學;2004年

3 趙學文;急性出血性壞死性胰腺炎肺損傷的實驗研究[D];汕頭大學;2006年

4 王磊;骨髓間充質干細胞增殖及對肺損傷修復的研究[D];大連醫(yī)科大學;2012年

5 張丹;小窩蛋白-1在大鼠脂多糖性肺損傷中的作用機制[D];安徽醫(yī)科大學;2013年

6 李金寶;部分液體通氣治療大鼠內毒素肺損傷的研究[D];第二軍醫(yī)大學;2001年

7 劉冬冬;銅綠假單胞菌相關性肺損傷蛋白質差異表達研究[D];廣州醫(yī)學院;2011年

8 李慧穎;炎性細胞因子在吸煙致肺損傷中的作用研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院;2008年

9 張玉惠;急性壞死性胰腺炎肺損傷的實驗研究及谷胱甘肽治療的影響[D];江西醫(yī)學院;2004年

10 趙曉巍;不同肺保護性通氣策略對減輕急性肺損傷模型通氣機相關肺損傷的實驗研究[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2004年

，

本文編號：970906