骨髓间充质干细胞修复急性呼吸窘迫综合征

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中国组织工程研究 第20卷 第32期 2016–08–05出版

Chinese Journal of Tissue Engineering Research August 5, 2016 Vol.20, No.32

P.O. Box 10002, Shenyang 110180 4792 ·研究原著·

张蕾,女,1982年生,河南省南阳市人,汉族,2008年华中科技大学毕业,硕士,讲师,主要从事内科学研究。

中图分类号:R394.2

文献标识码:B

文章编号:2095-4344

(2016)32-04792-06

稿件接受:2016-05-23

骨髓间充质干细胞修复急性呼吸窘迫综合征

张 蕾(南阳医学高等专科学校,河南省南阳市 473000)

引用本文:张蕾. 骨髓间充质干细胞修复急性呼吸窘迫综合征[J].中国组织工程研究,2016,20(32):4792-4797.

DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.32.012 ORCID: 0000-0002-1301-4028(张蕾)

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文题释义:

急性呼吸窘迫综合征:是指由心源性以外的各种肺内外致病因素导致的急性、进行性缺氧性呼吸衰竭。早在1950年首先由Tenkin提出休克肺概念,随着发现存在多种原因导致该种疾患,1967年Ashbaugh提出“呼吸窘迫综合征”。为区别婴儿因缺乏表面活性物质导致的肺泡表面张力增加,致使部分肺泡萎陷而引起的呼吸困难,人们将由其他因素导致的在成人多发的呼吸窘迫综合征统一命名为成人呼吸窘迫综合征(adult respiratory distress syndrom),此命名的采用的确曾经对此类疾病的准确诊断和治疗起到过积极的作用。随着人们对其病理生理认识的不断深入,发现急性呼吸窘迫综合征主要是各种急性、严重的肺内或肺外疾病发展到一定程度时,各种炎性递质导致肺内皮和上皮同时受损的结果,不但在成人而且在儿童也可以有此并发症。因此,在1992年欧洲和美国呼吸协会一致将原来“adult respiratory

distress syndrome”的adult改为acute,即急性呼吸窘迫综合征。

摘要

背景:临床上骨髓间充质干细胞运用于急性呼吸窘迫综合征尚缺乏报道。

目的:验证骨髓间充质干细胞在大鼠急性呼吸窘迫综合征中的修复效果。

方法:63只SD大鼠随机对照方法分为正常对照组、损伤对照组和骨髓间充质干细胞组,每组21只,另一只用于取干细胞。建立SD大鼠急性呼吸窘迫综合征模型。损伤对照组待其苏醒后不作处理,骨髓间充质干细胞组经尾静脉注入氟尿嘧啶标记的骨髓间充质干细胞。对肺组织切片进行苏木精-伊红染色,采用ELISA检测大鼠肺组织匀浆中白细胞介素1β水平,比较3组SD大鼠肺损伤修复效果。

结果与结论:①苏木精-伊红染色显示:骨髓间充质干细胞组大鼠肺部炎症细胞消退,肺部组织水肿、充血开始消退,并未发生实变情况;损伤对照组肺部组织炎症变化明显,存在明显的水肿和充血情况;对照组大鼠肺部组织正常,未见炎症,未见实变;②骨髓间充质干细胞组肺水肿指数、肺组织匀浆白细胞介素1β含量,显著低于损伤对照组(P < 0.05),损伤组显著高于正常对照组(P < 0.05);③结果提示,全骨髓培养法能获得骨髓间充质干细胞,用于大鼠急性呼吸窘迫综合征效果理想,吸入脂多糖后大鼠出现典型的急性呼吸窘迫综合征改变,骨髓间充质干细胞可减少炎症因子释放,直接参与损伤肺上皮修复。

关键词:

干细胞;移植;急性呼吸窘迫综合征;骨髓间充质干细胞;脂多糖;氟尿嘧啶;组织水肿;肺水肿指数;白细胞介素1β

主题词:

干细胞;间质干细胞;呼吸窘迫综合征,成人;组织工程

基金资助:

河南省科技攻关项目(132102310176) 骨髓间充质干细胞移植修复大鼠急性呼吸窘迫综合征

建立SD大鼠急性呼吸窘迫综合征模型 损伤对照组咽喉后壁吸入脂多糖,苏醒后不处理

骨髓间充质干细胞组

经尾静脉注入氟尿嘧啶标记骨髓间充质干细胞 比较2组SD大鼠肺损伤的修复效果

张蕾. 骨髓间充质干细胞修复急性呼吸窘迫综合征

ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH 4793

Zhang Lei, Master,

Lecturer, Nanyang Medical

College, Nanyang 473000,

Henan Province, China

Bone marrow mesenchymal stem cells for repairing acute respiratory distress

syndrome

Zhang Lei (Nanyang Medical College, Nanyang 473000, Henan Province, China)

Abstract

BACKGROUND: To date little is reported clinically on bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) for

acute respiratory distress syndrome (ARDS).

OBJECTIVE: To study the effect of BMSCs in ARDS rats.

METHODS: Sixty-three Sprague-Dawley rats were randomly assigned into normal control group, model

and BMSCs groups (n=21 per group), followed by establishment of ARDS models. After awakening, rats in

the model group were given no treatment, while those in the BMSCs group given tail vein injection of

fluorouracil-labeled BMSCs. Then, pathological observation of the lung tissue was conducted using

hematoxylin-eosin staining, and ELISA method was employed to detect interleukin-1β level in the rat lung

tissue homogenates. Repair effects on lung injury were compared between two groups.

RESULTS AND CONCLUSION: Hematoxylin-eosin staining showed that inflammation, edema and

congestion in the rat lung tissue were vanished gradually, but no consolidation was found in the BMSCs group,

while there was visible edema and congestion in the lung tissue of rats in the model group. Compared with the

model group, pulmonary edema and interleukin-1β level in the lung tissue were significantly reduced in the

BMSCs group (P < 0.05). Therefore, the whole bone marrow culture method is suitable to obtain BMSCs that

have desired effects on ARDS in rats. In ARDS rats, due to inhalation of lipopolysaccharide, BMSCs can be

directly involved in lung epithelial repair by reducing the release of inflammatory factors.

Subject headings: Stem Cells; Mesenchymal Stem Cells; Respiratory Distress Syndrome, Adult; Tissue

Engineering

Funding: the Science and Technology Project of Henan Province, No. 132102310176

Cite this article: Zhang L. Bone marrow mesenchymal stem cells for repairing acute respiratory distress

syndrome. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2016;20(32):4792-4797.

0 引言 Introduction

急性呼吸窘迫综合属于危急重症之一,患者发病后主要以呼吸窘迫、低氧血症等为主,如果不采取积极有效的方法治疗,容易引起多器官衰竭,严重者将威胁其生命[1]。目前,临床上对于急性呼吸窘迫综合征发病机制尚不完全知晓,诱因也相对较多,如感染、创伤、休克、有毒气体等均容易导致肺部功能损伤[2-3]。影像学检查下主要以弥漫性肺泡-毛细血管膜损伤为主,导致机体内炎症因子的释放,造成机体肺部功能发生不同程度的侵害,肺部表面物质丧失活性[4-5]。目前,对于急性呼吸窘迫综合征主要以机械通气治疗、药物治疗等为主,但是患者死亡率高达40%以上[6-7]。

近年来,组织工程学得到进一步发展,使得人们对于干细胞技术在肺损伤中的修复作用研究较多[8]。文献报道显示:人体中的各种组织器官存在一种特殊的成体细胞,该类细胞有在组织损伤后修复和再生作用[9-10],并且在生理状态下保持静止状态,当机体组织受到损伤后需要进行有效修复时,能在一定条件下被激活,对缺损部位进行修复和再生[11-12]。骨髓间充质干细胞属于特殊的成体细胞,细胞获取方法相对较多,能在体外大量扩增,且生物相容性较好,不会引起机体免疫排斥反应。因此,临床上急性呼吸窘迫综合征患者采用骨髓间充质干细胞进行修复可能是一种理想的治疗方法[13-14]。相关学者研究显示:炎症能刺激、诱导机体骨髓干细胞释放,能替换损伤细胞促进缺损部位早期恢复[15-16]。但是,机体自身修复相对有限,尚需要进行进一步治疗。

文章研究骨髓间充质干细胞的分离、鉴定方法,探讨骨髓间充质干细胞在大鼠急性呼吸窘迫综合征中的修复效果。