人骨髓间充质干细胞对犬体外循环缺血再灌注肺损伤的作用及机制探讨
目的:探讨人骨髓间充质干细胞对犬体外循环缺血再灌注所造成的肺损伤的保护作用及其机制. 方法:成年健康比格犬12只(12月龄),编号后按照随机数字表法分为三组(每组雌雄各半):假手术组(建立体外循环模型,不阻断主动脉)、模型组(开胸前经股静脉注射5ml生理盐水+建立体外循环模型+阻断主动脉30min)、干细胞组(开胸前经股静脉注射含2×107人骨髓间充质干细胞的细胞悬液5ml+建立体外循环模型+阻断主动脉30min),每组4只.分别在体外循环建立前(T1)、主动脉开放后15min(T2)、主动脉开放后1h(T3)、主动脉开放后2h(T4)、主动脉开放后3h(T5)五个时间点,各取股动脉血3ml计算氧合指数和呼吸指数变化,股静脉血10ml离心取血清后用酶联免疫吸附测定法检测各时间点肿瘤坏死因子α、白介素8、白介素10、基质金属蛋白酶9的变化.在T5时间点处死动物,取肺组织测定湿/干比重,测定肺组织的丙二醛含量以及髓过氧化物酶活性变化,蛋白印迹法检测肺组织NF-κB蛋白表达变化,同时用10％福尔马林溶液固定一块肺组织后,切片行苏木精-伊红染色法后光镜下观察各组肺组织病理学变化. 结果:(1)氧合指数和呼吸指数变化:三组犬在T1时间点的氧合指数和呼吸指数变化差异无统计学意义(P＞0.05);模型组内各时间点与T1时间点相比,氧合指数在各时间点均显著降低(P＜0.01),呼吸指数在T3、T4、T5三个时间点有不同程度的升高(P＜0.01);模型组及干细胞组的氧合指数在T2、T3、T4、T5时间点均显著低于假手术组(P＜0.01),干细胞组的呼吸指数在T4、T5时间点高于假手术组(P＜0.01),模型组的呼吸指数则在T2、T3、T4、T5时间点高于假手术组(P＜0.05或P＜0.01);干细胞组的氧合指数在T2、T4、T5高于模型组(P＜0.05或P＜0.01),呼吸指数在T3、T4、T5时间点明显低于模型组(P＜0.01).(2)血清肿瘤坏死因子α、白介素8、白介素10、基质金属蛋白酶9变化:三组犬T1时间点血清肿瘤坏死因子α、白介素8、白介素10、基质金属蛋白酶9未见明显差异(P＞0.05).与假手术组相比,模型组的血清肿瘤坏死因子α及血清白介素8在T2、T3、T4、T5时间点明显升高(P＜0.05或P＜0.01),模型组的血清白介素10在T2、T3、T4、T5时间点明显降低(P＜0.01),模型组的血清基质金属蛋白酶9水平在T2、T3、T4时间明显升高(P＜0.05或P＜0.01);与假手术组相比,在T3、T4、T5时间点,干细胞组的肿瘤坏死因子α较高(P＜0.05或P＜0.01),血清白介素10较低(P＜0.05或P＜0.01),血清基质金属蛋白酶9水平则在T2、T3升高(P＜0.05);与模型组相比,干细胞组的血清白介素8在T3、T4、T5时间点降低(P＜0.05),血清白介素10在T3、T4、T5三个时间点则明显升高(P＜0.01),血清肿瘤坏死因子α在T2、T3、T4、T5明显降低(P＜0.01),血清基质金属蛋白酶9活性在T3时间点降低(P＜0.05).模型组内各时间点与T1相比,血清肿瘤坏死因子α显著升高(P＜0.01),血清白介素8在T2、T3、T4、T5四个时间点均升高(P＜0.05或P＜0.01),血清白介素10在T2、T3、T4、T5四个时间点中均降低(P＜0.01),血清基质金属蛋白酶9活性在T2、T3、T4、T5四个时间点均升高(P＜0.05或P＜0.01).(3)肺组织丙二醛含量、髓过氧化物酶活性及湿干比重的变化:模型组在T5时间点肺组织丙二醛含量明显高于假手术组(P＜0.01),并且肺组织髓过氧化物酶活性也高于假手术组(P＜0.05);干细胞组的髓过氧化物酶活性低于假手术组(P＜0.05);干细胞组在T5时间点肺组织丙二醛含量和髓过氧化物酶活性均低于模型组(丙二醛:P＜0.05,髓过氧化物酶:P＜0.01).在T5时间点模型组的肺组织湿/干重比明显较假手术组高(P＜0.01),干细胞组的肺组织湿/干重比则低于模型组(P＜0.05).(4)肺组织NF-κB蛋白表达变化:与假手术组相比,模型组在T5时间点肺组织的NF-κB蛋白表达明显增强(P＜0.05),而干细胞组肺组织NF-κB蛋白的表达显著低于模型组(P＜0.01).(5)犬肺组织病理学的变化:在假手术组,组织结构清晰可见,肺泡间质有少量中性粒细胞浸润;模型组出现肺泡壁塌陷和局灶性肺不张,并伴有大量中性粒细胞浸润,间质内并有红细胞渗入.干细胞组与模型组相比病理改变明显较轻,可见少量间隙内渗出的红细胞与中性粒细胞. 结论:通过静脉途径将人骨髓间充质干细胞移植入犬体内能降低肿瘤坏死因子α、白介素8的表达,下调血清基质金属蛋白酶9的水平,上调抗炎因子白介素10的表达,抑制肺组织NF-κB活化,通过改善MPO活性以及降低MDA含量减轻体外循环缺血再灌注所造成的肺损伤.
缺血再灌注损伤;肺损伤;人骨髓间充质干细胞;体外循环
遵义医科大学
硕士
胸心外科
梁贵友
2020
中文
R654.1
2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）