MSCs对大鼠肝切除术后肝衰竭的保护作用及机制研究

发布时间：2020-05-15 01:01

【摘要】：研究背景:肝切除术后肝功能衰竭(posthepatectomy liver failure,PHLF)的死亡率较高,肝移植是目前唯一有效的治疗方案,但是供体短缺、费用高昂限制了其实施。因此寻找一种肝移植替代手段对治疗患者PHLF至关重要。MSCs(Mesenchymal stem cells,MSCs)被证实在药物诱导的肝衰竭中发挥免疫调节功能,并且能促进肝脏再生,故而MSCs成为治疗肝病的一种潜在方法。MSCs移植改善肝脏糖代谢,而研究表明糖代谢与组织再生关系紧密。肝脏糖代谢紊乱可以加重PHLF,影响肝脏再生。肝再生有效减轻PHLF,改善预后,提高生存率。其中GSK-3β主要影响糖原代谢,参与多种信号转导途径,并在胚胎发育,细胞分化中起重要作用,其下游β-catenin蛋白在肝脏再生修复中不可或缺,因此GSK-3β/β-catenin通路可能参与MSCs治疗过程。因此本实验拟探索MSCs移植治疗PHLF的具体作用及机制,以及是否通过GSK-3β/β-catenin通路影响肝脏代谢和再生。研究目的:分析MSCs移植治疗90%肝切除大鼠中糖代谢与肝脏再生的变化及关系,明确MSCs促进肝脏再生、减轻PHLF的具体机制。研究方法:从4-6周龄Sprague-Dawley大鼠中分离出MSCs并培养,并对8-10周龄大鼠进行90%肝切除术建立PHLF模型,使用MSCs治疗90%肝切除术引起的PHLF。我们通过检测丙氨酸转氨酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)、国际标准化比值(INR)、血氨、肝体重比、肝脏糖原染色、血糖和组织学检测,验证MSCs对PHLF的治疗效果。通过对MSCs移植治疗PHLF的治疗机制进行研究,分析了GSK-3β/β-catenin通路在治疗后的变化,并使用A-674563(AKT抑制剂)和SB216763(GSK-3β抑制剂)来验证实验结论。采用SPSS version 19.0软件对收集数据进行统计分析,使用独立样本t检验分析。研究结果:(1)MSCs移植有效改善90%肝切除术后大鼠肝酶指标、降低标准化比值和血氨水平。(2)MSCs移植纠正90%肝切除术后大鼠糖代谢紊乱,并提高其生存率。(3)MSCs移植有效提高了肝细胞增殖能力,促进肝脏再生修复。(4)MSCs通过调节AKT/GSK-3β/β-catenin通路变化促进肝脏再生、改善肝脏糖代谢。结论:MSCs移植通过调控GSK-3β/β-catenin通路改善肝脏糖代谢、促进肝脏再生,有效减轻PHLF。
【图文】：

大鼠,肝衰竭,生存率,保护作用

15图 3.1 MSCs 移植对肝切除术后肝衰竭的保护作用（A）PH+PBS组合PH+MSCs组大鼠生存率比较；（B）PH+PBS组合PH+MSCs组大鼠ALT、AST、INR、血氨水平；（C）PH+PBS 组合 PH+MSCs 组大鼠 HE 染色情况。结果以 mean ±SD 表示，*表示 P < 0.05 vs PH+PBS 组。3.2 MSCs 移植增强 PHLF 肝细胞增殖能力PHLF 是因为剩余肝脏功能不足以满足机体正常需求造成的，及时有效的肝脏再生对肝衰竭的预后改善至关重要，因此，本实验使用 Ki67 染色和 PCNA 染色分析肝细胞增殖情况。结果发现，MSCs 移植后 Ki67 和 PCNA 阳性细胞核数目有明显增多，表明肝细胞增殖增加显著（图 3.2A）。同时，通过统计肝脏和体重的比值分析肝脏再生情况，，结果与免疫组化相一致，经过 MSCs 移植治疗后12h 内肝脏体重比没有明显增加，但是在 24h 之后尤其是 48h 肝脏体重比明显上

体重比值,免疫组化染色,百分比,肝糖原

16图 3.2 MSCs 移植增强肝细胞增殖能力（A）两组大鼠肝脏 PCNA、Ki67 免疫组化染色结果（上），阳性细胞核占总细胞数量百分比值；（B）两组大鼠肝脏体重比值。结果以 mean±SD 表示，*表示 P<0.05vsPH+PBS 组。3.3 MSCs 移植改善 PHLF 糖代谢肝脏是人体最重要的代谢器官，具有糖原合成及储存的功能，在维持机体血糖稳定方面发挥重要作用22, 23。统计 24h 内肝切除术后大鼠血糖，90%肝切除术后大鼠会出现剧烈的低血糖，且术后 5h 就降至 1mmol/L 以下（图 3.3A）。肝脏可以通过分解肝糖原维持血糖稳定，使用 PAS 染色对肝脏糖原含量进行研究，发现经过 MSCs 移植治疗后，不但血糖得到一定程度的恢复，肝糖原储备也有所
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R575.3

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