臍帶源間充質(zhì)干細(xì)胞在肝纖維化及肝硬化大鼠體內(nèi)的肝細(xì)胞樣分化作用
本文關(guān)鍵詞:臍帶源間充質(zhì)干細(xì)胞在肝纖維化及肝硬化大鼠體內(nèi)的肝細(xì)胞樣分化作用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:肝纖維化(hepatic fibrosis, HF)是肝臟對各種不同致病因子引起的慢性炎癥、壞死或其他損傷的修復(fù)反應(yīng),肝硬化則是肝纖維化的終末階段。此時,肝炎病毒、酒精代謝產(chǎn)物、膽汁酸等肝臟毒性物質(zhì)作用于肝細(xì)胞,肝功能明顯下降,同時受損肝細(xì)胞釋放的AST、ALT、TBIL、DBIL、活性氧(reactive oxygen species, ROS)和纖維形成介質(zhì)導(dǎo)致自身凋亡。目前肝移植是治療終末期肝病的唯一有效方法,但由于肝源緊張、免疫排斥等原因限制了肝移植的臨床應(yīng)用。因此亟待尋找新的有效治療方法。 細(xì)胞治療是指有活性的細(xì)胞替代、修復(fù)損傷的組織,進(jìn)而使組織器官恢復(fù)其功能的有效治療方法。近年來細(xì)胞治療已成為替代器官移植的有效治療方法。其中干細(xì)胞治療肝硬化等終末期肝病的療效已得到證實。 間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells, MSCs)是一種來源于中胚層的具有多向分化潛能的干細(xì)胞,廣泛存在于骨髓、臍帶組織、臍血、外周血及脂肪等組織中,在特定條件下,可以分化為骨細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞等多種細(xì)胞。MSCs易于提取,低免疫原性,并且具有免疫抑制作用,避免了肝移植的肝源緊張、移植后免疫排斥等不足,被認(rèn)為是目前最具治療潛力的供體細(xì)胞。有研究證實骨髓源間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrowmesenchymal stem cells, BM-MSCs)可以分化為功能性肝細(xì)胞,修復(fù)損傷的肝組織,從而改善肝纖維化和肝硬化;另有研究發(fā)現(xiàn)脂肪源MSCs(adiposetissue-derived mesenchymal stem cells, AT-MSCs)在體外向肝細(xì)胞分化過程中經(jīng)歷了間充質(zhì)細(xì)胞向上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)變(mesenchymal-to-epithelialtransition, MET)。關(guān)于MSCs在體內(nèi)的動態(tài)分化過程及在此分化過程中是否經(jīng)歷了MET尚不清楚。為此,我們構(gòu)建大鼠肝纖維化及肝硬化模型,經(jīng)尾靜脈注射人臍帶源MSCs (human umbilical cord-derived mesenchymalstem cells, hUC-MSCs),觀察hUC-MSCs對肝纖維化、肝硬化的治療作用,在體內(nèi)的動態(tài)分化過程及分化的具體機制,為hUC-MSCs治療肝纖維化及肝硬化提供理論依據(jù)。 目的:研究hUC-MSCs在肝纖維化及肝硬化大鼠體內(nèi)的動態(tài)分化過程及其分化機制。 方法:將健康成年雄性Wistar大鼠分為對照組(正常大鼠,CCl_4/saline0wk,8只),模型組(肝纖維化模型組:CCl_4/saline4wks,5wks,7wks;肝硬化模型組:CCl_4/saline8wks,10wks,14wks;每組8只),MSCs移植組(肝纖維化MSCs移植組:CCl_4/MSCs0wk,1wk,2wks,4wks;肝硬化MSCs移植組;CCl_4/MSCs0wk,2wks,4wks,8wks;每組8只)。采用濃度40%CCl_4橄欖油溶液,按2ml/kg體重的劑量,給予四肢輪流皮下注射,每周2次;造模成功后模型組及治療組繼續(xù)每周2次皮下注射CCl_4,直至處死。肝纖維化及肝硬化MSCs移植組分別于造模成功后(即CCl_4注射第4周和第7周)經(jīng)尾靜脈注射hUC-MSCs,劑量為5×106個/只,并分別于注射后1、2、4周和2、4、8周處死大鼠。 應(yīng)用血清學(xué)檢測方法檢測大鼠ALT、AST、ALB、TBIL、DBIL,觀察hUC-MSCs移植對大鼠肝功能的影響;采用Haematoxylin and eosinstaining(HE染色)、Masson’s trichrome staining(MT染色)和天狼猩紅染色法檢測肝組織病理改變;采用免疫熒光染色、Western blot和real-timeQ-PCR方法檢測各組大鼠肝臟組織中人來源的ALB、AFP蛋白和mRNA的表達(dá),免疫組織化學(xué)染色、Western blot和Real time-PCR方法檢測人來源的CK18、CK19、vimentin、α-catenin、E-cadherin蛋白和mRNA在大鼠肝組織中的表達(dá),采用Real time-PCR方法檢測人來源的N-cadherin。 結(jié)果:①HE、MT及天狼猩紅染色結(jié)果顯示:CCl_4誘導(dǎo)的大鼠肝纖維化和肝硬化模型成功建立,模型組隨給藥時間的延長,肝細(xì)胞變性壞死及肝內(nèi)纖維組織沉積逐漸增多;與模型組相比,MSCs移植組肝細(xì)胞變性壞死有所減少,HE炎癥評分、纖維化程度分級及纖維組織沉積定量分析結(jié)果顯示:與模型組相比,除肝纖維化MSCs移植CCl_4/MSCs1wk組與肝纖維化模型CCl_4/saline4wks組相比無明顯差異外,肝纖維化CCl_4/MSCs2wks組、4wks組及肝硬化MSCs移植各組均顯示存在顯著性差異;②血清學(xué)檢測結(jié)果顯示:在肝纖維化MSCs移植組模型中,CCl_4/MSCs1wk組肝功能較CCl_4/saline4wks組無明顯改善,在CCl_4/MSCs2wks組中,ALT、AST較CCl_4/saline5wks組中的顯著降低,ALB、TBIL、DBIL無明顯改善;在肝硬化MSCs移植組模型中,CCl_4/MSCs2wks中的ALB較CCl_4/saline8wks組無明顯升高,其余各個時間點MSCs移植組較模型組的肝功能明顯好轉(zhuǎn)。③免疫熒光染色及免疫組織化學(xué)染色檢測結(jié)果顯示:肝纖維化MSCs移植組中,ALB、AFP、CK18、CK19、E-cadherin及α-catenin表達(dá)水平隨移植時間的延長表達(dá)量逐漸升高,vimentin表達(dá)量隨MSCs移植時間的延長其含量逐漸下降;在肝硬化MSCs移植組中,隨MSCs移植時間的延長,ALB、CK18表達(dá)量逐漸增多,vimentin隨移植時間的延長其含量逐漸下降,AFP、CK19、E-cadherin及α-catenin在移植后4周較2周組有所增加,移植后8周組較4周組下降,在MSCs移植前以上蛋白均無表達(dá)。④應(yīng)用Western blot檢測ALB、AFP、CK18、CK19在大鼠肝臟組織中的表達(dá),在肝纖維化MSCs移植組,CCl_4/MSCs2wks組的ALB、CK18的蛋白表達(dá)水平與CCl_4/MSCs1wk組的無顯著性差異,而CCl_4/MSCs4wks組的ALB、CK18的蛋白表達(dá)較CCl_4/MSCs2wks組的顯著升高,隨MSCs移植時間的延長,AFP、CK19的蛋白表達(dá)水平逐漸升高,以上4種蛋白在MSCs移植前均呈陰性表達(dá);在肝硬化MSCs移植組中,與CCl_4/MSCs2wks組相比,CCl_4/MSCs4wks組的AFP、CK19mRNA表達(dá)顯著升高,而CCl_4/MSCs8wks組的AFP、CK19mRNA較CCl_4/MSCs4wks組顯著下降,CK18、ALB的蛋白隨MSCs移植時間的延長而表達(dá)增加,其上蛋白在MSCs移植前均為陰性表達(dá)。⑤應(yīng)用real-time Q-PCR檢測結(jié)果顯示:在肝纖維化MSCs移植組中,CCl_4/MSCs2wks組的ALB、CK18mRNA表達(dá)水平與CCl_4/MSCs1wk組中的無顯著性差異;而CCl_4/MSCs4wks組的ALB、CK18mRNA含量較CCl_4/MSCs2wks組的顯著升高,,隨MSCs移植時間的延長,AFP、CK19的mRNA表達(dá)水平顯著升高;在肝硬化MSCs移植組中,與CCl_4/MSCs2wks組相比,CCl_4/MSCs4wks組的AFP、CK19mRNA表達(dá)顯著升高,而CCl_4/MSCs8wks組中的AFP、CK19mRNA表達(dá)含量較CCl_4/MSCs4wks組的顯著下降,CK18、ALB mRNA水平隨移植時間的延長而表達(dá)顯著增加,以上幾個指標(biāo)的mRNA在MSCs移植前均無表達(dá)。⑥Western blot檢測結(jié)果顯示,在肝纖維化MSCs移植組中,vimentin蛋白隨MSCs移植時間的延長而表達(dá)下降,隨MSCs移植時間的延長,E-cadherin及α-catenin的蛋白表達(dá)水平顯著增加,以上蛋白在MSCs移植前均為陰性表達(dá);在肝硬化MSCs移植組中,與CCl_4/MSCs2wks組相比,CCl_4/MSCs4wks組的E-cadherin、α-catenin mRNA表達(dá)顯著升高,而CCl_4/MSCs8wks組的E-cadherin、α-catenin mRNA較CCl_4/MSCs4wks組顯著下降,隨MSCs移植時間的延長,N-cadherin、vimentin mRNA表達(dá)水平顯著下降,以上蛋白在MSCs移植前均無表達(dá)。⑦應(yīng)用real-time Q-PCR檢測結(jié)果顯示:在肝纖維化MSCs移植組中,N-cadherin、vimentin mRNA隨MSCs移植時間的延長而表達(dá)下降;隨MSCs移植時間的延長,E-cadherin及α-catenin mRNA的表達(dá)顯著增加;在肝硬化MSCs移植組,與CCl_4/MSCs2wks組相比,CCl_4/MSCs4wks組的E-cadherin、α-catenin mRNA表達(dá)顯著升高,而CCl_4/MSCs8wks組的E-cadherin、α-catenin mRNA較CCl_4/MSCs4wks組的顯著下降,隨MSCs移植時間的延長,N-cadherin、vimentin mRNA表達(dá)水平顯著下降,N-cadherin、vimentin、E-cadherin及α-catenin在MSCs移植前均無表達(dá)。 結(jié)論:hUC-MSCs移植對大鼠肝纖維化及肝硬化均具有治療作用,hUC-MSCs分化為肝細(xì)胞樣細(xì)胞是其治療機制之一;hUC-MSCs在體內(nèi)向肝細(xì)胞的轉(zhuǎn)化是一個動態(tài)分化的過程,在此分化過程中hUC-MSCs經(jīng)歷了MET。
【關(guān)鍵詞】:肝纖維化 肝硬化 hUC-MSCs 肝細(xì)胞 分化
【學(xué)位授予單位】:河北醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:R575.2
【目錄】:
- 摘要4-8
- ABSTRACT8-13
- 前言13-15
- 材料與方法15-32
- 結(jié)果32-40
- 附圖40-58
- 附表58-59
- 討論59-63
- 結(jié)論63-64
- 參考文獻(xiàn)64-67
- 綜述 MSCs 分化為功能性肝細(xì)胞的研究進(jìn)展67-79
- 參考文獻(xiàn)73-79
- 致謝79-80
- 個人簡歷80
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:臍帶源間充質(zhì)干細(xì)胞在肝纖維化及肝硬化大鼠體內(nèi)的肝細(xì)胞樣分化作用,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:396528
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