间充质干细胞外泌体对急性肺损伤小鼠的影响及相关机制的实验研究

发布时间：2017-05-08 17:07

  本文关键词：间充质干细胞外泌体对急性肺损伤小鼠的影响及相关机制的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：背景与目的：急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)是临床常见的危重病症,其起病急骤,病情凶险,死亡率高。ARDS的常见病因为感染,重症感染极易导致脓毒症的发生,而脓毒症是多器官衰竭包括ARDS的前奏。尽管国内外学者针对脓毒症致ARDS的治疗进行了大量的研究,但总的看来,结果不能令人满意,其病死率仍高达40%以上。间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)具有多向分化能力,取材简便,提取过程较简单,不会发生免疫排斥反应具有重要的免疫调节和抗炎活性,是理想的组织修复来源,一系列临床前研究证实其能显著改善ARDS的症状及预后。但是直接移植具有致瘤、栓塞、异常分化、免疫调节不可控等风险,对其应用造成限制。间充质干细胞外泌体(exosomes)是MSCs在静息或活化状态下释放到细胞外基质中的膜分泌体系,不仅含有间充质干细胞的活性物质,而且具有选择性组装、靶向性投递、高效修复受损组织、安全性高,化学性质稳定易于保存等优点,是干细胞领域具有重要研究价值的新兴热点。本研究拟将间充质干细胞外泌体用于急性肺损伤小鼠模型的干预治疗,从生存率、损伤程度、通透性改变、炎症反应和氧化应激反应等五方面评价间充质干细胞外泌体的生物学效应并探讨其相关的机制,为ALI的治疗探索新方法。方法与结果首先分离出MSCs,分离过程采用组织细胞贴壁法,分离后培养和扩增至第三代,然后通过流式细胞仪检测表明标志物,分化诱导培养对MSCs进行成脂、成骨和成软骨鉴定,最后采用超高速离心法得到MSCs上清中的外泌体,并对外泌体进行表面标志物的鉴定。采用盲肠结扎穿孔法(Cecal ligation perforation, CLP)建立ALI小鼠模型,然后将200只小鼠随机地分为正常对照组即生理盐水组(Saline组)、CLP加尾静脉注入等量生理盐水对照组(CLP+Saline组)、CLP加尾静脉注入去除外泌体MSC浓缩上清对照组(CLP+ExD-CM组)和CLP加尾静脉注入外泌体实验组(CLP+Exsomes组)。结果显示：在6h和24h时间点,CLP+Exsomes实验组肺组织病理切片的病变程度明显减轻,病理评分有统计学意义；CLP+Exsomes实验组肺湿干比和肺泡灌洗液(BALF)中总蛋白含量与对照组CLP+Saline和CLP+ExD-CM比较明显减低；CLP+Exsomes实验组BALF中中性粒细胞数量和肺组织髓过氧化物酶(MPO)的活性与对照组比较明显降低;CLP+Exsomes实验组BALF中和血浆中促炎因子水平与对照组相比明显降低而抗炎因子水平明显增高；另外随机将40只小鼠分为同样的4组单独测试生存率,最终结果提示与对照组相比,CLP+Exsomes组7天生存率明显增高；CLP+Exsomes实验组肺组织抗氧化应激酶如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)比对照组明显增高；免疫组化示CLP+Exsomes实验组肺组织诱导型一氧化氮合酶iNOS阳性的细胞较对照组减少,且肺组织反应脂质过氧化活性的丙二醛(MDA)浓度明显降低；肺组织免疫蛋白印记显示CLP+Exsomes实验组肺组织MAPK、NF-kB表达明显降低,而血红素加氧酶-1(HO-1)、Nrf-2明显增高。结论：1.运用组织细胞贴壁法能成功从人脐带中分离MSCs,并可在体外培养扩增。2.运用超高速离心法能成功从人脐带MSCs上清中提取外泌体,其表达CD9、CD63、CD81等特有标志。3. MSCs外泌体能抑制全身炎症反应,减少肺组织氧化应激损伤,改善肺毛细血管通透性,减轻ALI肺损伤的严重程度,提高脓毒症致ALI小鼠的生存率。；5. MSCs外泌体发挥作用的潜在机制与抑制MAPK和NF-κB的磷酸化,增强Nrf2和HO-1的活化有关。
【关键词】：间充质干细胞 外泌体 脓毒症 急性肺损伤
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R563.8
【目录】：

• 英文缩略词表6-8
• 摘要8-10
• Abstract10-13
• 前言13-15
• 第一部分 间充质干细胞及外泌体分离和鉴定15-34
• 第一节 间充质干细胞的分离和鉴定16-24
• 材料与方法16-21
• 结果21-24
• 第二节 间充质干细胞外泌体的分离和鉴定24-34
• 材料与方法24-30
• 结果30-31
• 讨论31-33
• 小结33-34
• 第二部分 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠的影响34-78
• 第一节 小鼠ALI模型的构建36-41
• 材料与方法36-40
• 结果40-41
• 第二节 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠生存率和病理变化的影响41-47
• 材料与方法41-43
• 结果43-47
• 第三节 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠通透性的影响47-50
• 材料与方法47-48
• 结果48-50
• 第四节 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠炎性浸润的影响50-61
• 材料与方法50-53
• 结果53-61
• 第五节 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠氧化应激的影响61-78
• 材料与方法61-67
• 结果67-72
• 讨论72-77
• 小结77-78
• 第三部分 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠作用机制的探讨78-91
• 第一节 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠肺组织MAPK通路的影响80-83
• 材料与方法80-81
• 结果81-83
• 第二节 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠肺组织NF-κB通路的影响83-85
• 材料与方法83-84
• 结果84-85
• 第三节 间充质干细胞外泌体对ALI小鼠肺组织HO-1和Nrf-2通路的影响85-91
• 材料与方法85-86
• 结果86-87
• 讨论87-90
• 小结90-91
• 全文结论91-92
• 参考文献92-101
• 文献综述101-110
• 参考文献106-110
• 致谢110

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 边素艳;崔华;;膜微粒:干细胞组织修复的新机制?[J];生理科学进展;2012年02期

  本文关键词：间充质干细胞外泌体对急性肺损伤小鼠的影响及相关机制的实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：351521