研究背景：慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一个重要的公共卫生问题，其发病机制目前尚未完全明了，主要与炎症、蛋白酶/抗蛋白酶失衡、氧化应激以及自主神经系统功能紊乱（如胆碱能神经受体分布异常)有关。最近研究结果表明细胞凋亡可以导致肺泡壁的破坏，参与肺气肿的形成，在COPD 发病机制中起重要作用。　　 COPD 病理损伤属于不可逆改变，临床上缺乏理想的治疗方法，因此需要寻找一种能够修复损伤组织的有效方法。近年来，骨髓间充质干细胞（Mesenchymal stem cells，MSCs）成为干细胞研究的热点，它不仅具有分化功能还具有分泌功能，有研究提出骨髓MSCs 可能对COPD具有修复作用。　　 因此，本课题应用骨髓MSCs 静脉注射到木瓜蛋白酶联合钴60 处理所致的大鼠肺气肿模型中，探讨COPD 形成的机制以及骨髓MSCs 对COPD 损伤组织修复作用的机制，为干细胞治疗COPD的可能提供实验依据。　　 研究目的：　　 1.观察体外分离培养大鼠骨髓MSCs的生物学性状。　　 2.研究木瓜蛋白酶联合钴60 处理所致的肺气肿大鼠肺泡壁细胞的凋亡情况。　　 3.探讨大鼠骨髓MSCs 干预在肺气肿大鼠的肺泡壁细胞凋亡和肺气肿发展过程中的作用。　　 研究方法：　　 1.原代培养：无菌取8周龄雄性大鼠骨髓，经密度梯度离心后取单个核细胞层接种，保留贴壁细胞传代，观察细胞生长情况。　　 2.细胞分析：测定生长曲线，流式细胞仪测定MSCs表型和细胞周期分析；体外检测MSCs向成骨细胞、脂肪细胞的分化情况。　　 3.动物分组：12周龄雌性大鼠随机分为4组，每组6只，分别为：正常对照组（A组），木瓜蛋白酶组（B组），木瓜蛋白酶和钴60处理组（C组），木瓜蛋白酶和钴60处理+骨髓MSCs干预组（D组）。动物造模：A组：气管内注入磷酸盐缓冲液（PBS）+尾静脉注射PBS；B组：气管内注入8％木瓜蛋白酶液+尾静脉注射PBS；C组：气管内注入8％木瓜蛋白酶液+钴60照射+尾静脉注射PBS；D组：气管内注入8％木瓜蛋白酶液+钴60照射+尾静脉注射雄性大鼠骨髓MSCs悬液。造模时间8周。　　 4.检测指标：观察肺组织病理学变化；TUNEL法检测肺泡壁细胞的凋亡指数；免疫组化法检测肺组织Ⅱ型肺泡上皮细胞数；PCR检测位于Y染色体的Sry基因；ELISA方法检测支气管肺泡灌洗液（BALF）中血管内皮细胞生长因子（Vascular endothelial growthfactor，VEGF）水平；Western blot法检测肺组织VEGF和血管内皮细胞生长因子受体2（Vascular endothelial growth factor receptor 2，VEGFR2）蛋白表达。　　 实验结果：　　 1.培养的骨髓MSCs具有体外扩增潜能和多向分化潜能。　　 2.B组、C组、D组大鼠均出现肺气肿改变，B组、C组、D组平均内衬间隔(MLI)、平均肺泡面积（MAA）和单位面积平均肺泡数（MAN）与A组比较有显著性差异（P<0.01）。D组与C组相比肺气肿样改变减轻，在这两组之间肺平均内衬间隔(MLI)、平均肺泡面积（MAA）、单位面积平均肺泡数（MAN）差异均有统计学意义（P<0.01）。　　 3.B组、C组、D组大鼠肺泡壁细胞的细胞凋亡指数（AI）染色阳性的细胞百分比显著高于A组（P＜0.05），而表面活性蛋白-C（SP-C）染色阳性的细胞百分比显著低于A组（P＜0.05）。D组大鼠肺泡壁AI低于C组（P＜0.05），而SP-C染色阳性的细胞百分比高于C组（P＜0.05）。　　 4.D组大鼠肺组织中可以扩增出与正常雄性大鼠一致的DNA片段序列。　　 5.B组、C组、D组大鼠支气管肺泡灌洗液（BALF）中VEGF水平、肺组织中VEGF与VEGFR2水平显著低于A组（P＜0.05）。D组BALF中VEGF水平明显高于C组，而且肺组织中VEGF与VEGFR2水平也明显高于C组（P＜0.05）。　　 结论：　　 大鼠肺泡壁细胞特别是Ⅱ型肺泡上皮细胞的凋亡参与肺气肿的形成，肺组织VEGF水平表达减少可能是导致肺气肿大鼠肺泡壁细胞凋亡的原因之一。骨髓MSCs 干预肺气肿大鼠，可能通过分化为肺泡壁细胞，逆转VEGF和VEGFR2表达减少来减轻肺泡壁细胞凋亡和肺气肿的发生。