经血源性子宫内膜干细胞对实验性自身免疫性脑脊髓炎的治疗效果及作用机制研究

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背景多发性硬化症(Multiple Sclerosis,MS)是一种中枢神经系统自体免疫性疾病,即机体自身的免疫系统对环绕在神经轴突上的髓鞘发动进攻,导致髓鞘脱落并形成病灶。实验性自身免疫性脑脊髓炎(Experimental Autoimmune Encephalomyelitis,EAE)的病理特征与MS非常相似,因此成为研究和治疗MS的重要动物模型。经血源性子宫内膜干细胞(Menstrual blood-derived mesenchymal stem cells,MenSC)由于其获取的无侵略性、短周期和可重复性,其优势对比其他来源的间充质干细胞,如骨髓、脐带、脂肪、胎盘和胚胎干细胞等更为明显,且未检索到利用MenSC来治疗EAE的文献报道。另一方面,虽然有一些用其他类型干细胞治疗EAE的文献报道,但其作用机制仍不十分清楚,因此本课题旨在探究MenSC对EAE的治疗效果及可能的分子及细胞机制。目的1.建立MenSC的分离培养体系。2.建立小鼠EAE模型。3.探究MenSC移植治疗小鼠EAE的效果。4.探究MenSC治疗小鼠EAE的作用机制。方法1.从新鲜的经血样本中提取、培养和鉴定间充质干细胞,为后续实验提供高质量和足够数量的经血源性子宫内膜干细胞。2.构建小鼠EAE模型,通过皮下注射含MOG35-55和有热灭活的结核分枝杆菌的完全弗氏佐剂(CFA)的乳化液,并于当天和第二天分别尾静脉注射相同剂量的百日咳毒素(PTX)来构建小鼠EAE模型。3.细胞移植采用尾静脉注射和腹腔注射;动物解剖,从脾脏、淋巴结等各个器官中提取免疫细胞,进行细胞表面和胞内染色,用流式细胞术对其进行分类和鉴定。结果1.用本实验建立的培养体系,从经血样本中成功提取出间充质干细胞,经流式细胞术鉴定后表明其符合国际间充质干细胞的认证标准。2.分别在EAE诱导前一天(day-1)、第6天(day6)、第10天(day10)和第19天(day19)注射同等剂量(1×106个/只)的MenSC,结果表明:在day-1、day6和day10这三个时间点注射干细胞均能不用程度地抑制EAE疾病的进展,day6尤为明显,但在day19注射干细胞并不能改善EAE的临床评分。3.尾静脉注射和腹腔注射同等剂量的MenSC,从EAE临床评分结果来看,两种注射方式均能显著改善EAE的临床症状,但相比腹腔注射,尾静脉注射的抑制效果更好。4.对比未注射MenSC的EAE小鼠,经MenSC治疗过的小鼠,其外周免疫器官和中枢神经系统(CNS)中的CD4+T细胞、Th1和Th17细胞所占比例明显降低,且外周神经系统中的MOG特异性T细胞Th1和Th17的比例也明显降低。结论1.对小鼠EAE模型进行细胞移植治疗时,细胞移植时间点的选择对EAE的临床评分有直接的影响,day-1、day6和day10注射MenSC均能改善EAE的临床症状,且day6注射的治疗效果最好,但在day19注射MenSC不能降低EAE的临床评分。2.MenSC进入EAE小鼠体内可能是通过抑制外周免疫器官和CNS中CD4+T细胞、MOG特异性T细胞、Th1和Th17细胞来发挥作用的。
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