人脐带间充质干细胞对C57BL/小鼠放射性肺损伤影响的实验研究

论文摘要

目的间充质干细胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是起源于中胚层发育早期的具有全能干细胞特点的造血干细胞以外的一类干细胞，具有自我更新和分化潜能能力。实验证明，间充质干细胞在特定培养环境中能分化为多种系统、器官、组织或者细胞，具有低免疫原性、免疫调节、靶向迁移等优点。近年来间充质干细胞为许多疾病的治疗提供了新的思路及方法，并显示出了初步疗效。在心肌梗死、外伤性脊髓损伤、神经管先天发育畸形、帕金森等神经系统疾病、退行性神经疾病、糖尿病、肝细胞损伤等疾病治疗方面都有良好的效果。本研究旨在探讨人脐带血干细胞对放射性肺损伤的保护及修复作用。第一部分旨在建立符合人放射性肺损伤发生和发展过程的动物模型，为人脐带间充质干细胞的治疗研究提供基础保证。第二部分利用急性放射性肺损伤动物模型，探讨间充质干细胞对肺损伤的影响，分析血液中前炎性促炎因子和抗炎因子水平的变化，分析间充质干细胞对放射性肺损伤防治作用的机制。方法第一部分：选择对放射线敏感的C57BL/6J小鼠作为模型载体，随机分为空白对照组、小剂量（6Gy）照射组、中剂量（12Gy）照射组、大剂量（18Gy）照射组。经模拟定位机定位后，按不同剂量照射小鼠全肺，建立3种不同的放射性肺损伤动物模型。经过30天，4个不同时间点观察小鼠一般情况、平均生存时间、肺系数、HE染色行组织学病理诊断比较后选择适合本实验的动物模型组，并检测小鼠血浆内IL-1水平，检验动物模型建立的可靠性。第二部分：根据第一部分所建立的动物模型随机分为空白对照组、模型+生理盐水组和模型+人脐带间充质干细胞治疗组。后两组小鼠均经过适合剂量照射全肺建立放射性肺损伤动物模型。采用离心、贴壁选择法分离、培养、扩增间充质干细胞。在造模成功24小时后，将培养的间充质干细胞经尾静脉注入模型+人脐带间充质干细胞治疗组小鼠体内。观察30天，4个不同时间点小鼠一般情况、平均生存时间、肺系数、HE染色行组织学病理诊断，ELISA法检测血液中IL-1、IL-10、IL-13水平变化。结果1.三组小鼠经放射线照射后肺脏含水量增加，小剂量放射组肺系数增高不明显，中剂量照射组和大剂量照射组肺系数较空白对照组增高明显（P＜0.05）；大剂量照射组在照射后第7天死亡率偏高，所有小鼠在实验终止前均死亡，不能满足实验观察要求。三组小鼠照射后均有肺损伤病理表现，并随照射剂量的增高，损伤呈加重趋势。经检测照射后小鼠体内白细胞介素-1含量明显高于正常水平（P＜0.05）。2.放射性肺炎组及干细胞治疗组均有肺损伤表现的病理表现，但后者较前者明显减轻，两组之间在肺系数、病理学评分均有显著差异（P＜0.05）而在平均生存时间上无明显差异（P＞0.06）。ELISA分析显示放射性肺炎组较对照组IL-1水平显著偏高（p＜0.05），干细胞移植治疗组较放射性肺炎模型组明显减低（p＜0.05），干细胞移植治疗组较放射性肺炎模型组IL-10、IL-13水平明显减低（p＜0.05）。结论1.12Gy剂量射线照射小鼠全肺能成功建立放射性肺损伤动物模型；动物模型设计过程中使用模拟定位机进行定位，有效保证照射肺野的完整性和准确性，并保护脑、肝、肾、脾等脏器避免受到照射线损伤，减少了小鼠非实验性死亡，提高了制作动物模型的成功率。2.人脐带间充质干细胞经尾静脉注入放射性肺损伤小鼠体内后能修复损伤肺组织，减轻放射性肺炎的发展，有效控制放射性肺炎向放射性肺纤维化转变。其发挥抗炎作用的机制可能与其进入动物体内后抑制单核巨噬细胞合成、分泌IL-1和促进合成、分泌IL-10、IL-13有关。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 前言
• 第一部分 C57BL/6J 型小鼠放射性肺损伤动物模型建立及分析
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 第二部分 人脐带间充质干细胞在急性放射性肺损伤防治中的初步研究
• 实验设计流程
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 附图
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 致谢