第一部分：SD大鼠骨髓间充质干细胞分离、培养、纯化及其生物学特性鉴定的研究目的：探讨SD大鼠骨髓间充质干细胞（Bone Marrow-derived Mesenchymal SstemCells，BMSCs）体外分离、纯化和培养方法，并鉴定其生物学特性，建立理想的大鼠BMSCs体外分离培养体系，为BMSCs实验研究奠定基础。方法：取4-6周龄的清洁级雄性SD大鼠，无菌条件下分离大鼠后肢，PBS冲洗骨髓腔，收集骨髓。联合运用密度梯度离心法和全骨髓贴壁培养法分离、纯化和培养SD大鼠BMSCs。光镜下进行细胞形态学观察、采用MTT法绘制细胞生长曲线、应用流式细胞术测定细胞表面标记，并检测BMSCs向成骨、成脂肪细胞分化的潜能。结果：显微镜下体外分离培养的SD大鼠BMSCs呈梭形、成纤维细胞样形态，大小均一，漩涡状生长。细胞生长曲线呈“S”形。P3代SD大鼠BMSCs纯度达98%以上；细胞表面表达CD44、CD90等抗原分子，不表达CD34抗原。诱导P3代BMSCs可向成骨细胞及成脂肪细胞分化。结论：本实验建立起了一种理想的大鼠BMSCs体外分离培养体系。根据这种方法培养出的大鼠BMSCs纯度高、生物学特征稳定，可用于对BMSCs的实验研究。第二部分：骨髓间充质干细胞在大鼠百草枯中毒肺损伤中的疗效观察目的：探讨骨髓间充质干细胞在大鼠百草枯中毒致肺损伤中的保护作用，比较不同剂量骨髓间充质干细胞在治疗大鼠百草枯中毒致肺损伤疗效之间的差异；方法：清洁级雄性SD大鼠150只（200±50g/只），随机分5组，每组30只：A组：百草枯染毒组；B组：高剂量BMSCs治疗组。C组：低剂量BMSCs治疗组；D组：BMSCs对照组；E组：正常对照组。观察各组大鼠28d内生存率,并于染毒后3、7、14、21、28天每组随机选取6只大鼠处死，留取血液与肺组织标本，以双抗夹心ELISA法检测血浆IL-10、ICAM-1、MDA、SOD、GSH-PX、MMP-9、TGF-β的含量，碱水法检测肺组织HYP含量、Western Blot法检测肺组织a-SMA蛋白含量，采用HE、MASON、天狼星红染色不同方法观察肺组织病理学改变，比较各组大鼠不同时间点上述各指标间的差异；结果：A、B、C三组与D、E两对照组相比，各检测指标在各时间点均有统计学差异（P＜0.01）。与A组相比，B、C两组均降低了大鼠死亡率，但只有B组有统计学差异（P＜0.05）；B、C两组明显升高了炎症介质IL-10的含量，降低了ICAM-1、MDA、MMP-9、TGF-β水平，同时使SOD、GSH-PX的水平显著升高。B组在第3、7、14、21和28天各时间点与A组相比统计学有明显差异（P＜0.01），C组仅在第3、7天有统计学差异（P＜0.01）。相比于A组，B、C两组还降低了肺组织中HYP的含量和湿干比，且有统计学差异（P＜0.01）。与正常组相比，HE染色提示3-7天内A组肺泡腔内有大量红细胞聚集，部分肺组织区域出血明显，MASON及天狼星红染色提示14-28天部分肺泡腔破坏或消失，逐渐出现部分肺泡间隔纤维性增厚，间质内少量成纤维细胞增生等修复机化改变。B组和C组肺泡腔内病理变化及肺纤维化程度比百草枯组明显减轻，但B组更为明显。B、C组肺组织W/D比值较A组显著降低（P＜0.05）；B、C组肺组织a-SMA蛋白含量明显低于百草枯组。结论：骨髓间充质干细胞对百草枯诱导大鼠肺损伤模型中出现的肺泡炎和肺纤维化具有潜在的抑制作用，高剂量、多频次应用BMSCs进行干预效果更明显，且提高了百草枯中毒大鼠生存率，其作用机制可能与其减少肺泡壁Ⅰ和Ⅲ型胶原及TGF-β的表达有关。第三部分：骨髓间充质干细胞体内示踪研究目的：通过动物活体内光学成像技术对骨髓间充质干细胞在百草枯中毒诱导大鼠肺损伤实验中的归巢过程进行示踪。方法：1、4W龄SD大鼠,SPF级60只（200±50g/只），随机数字表法分为6组，每组10只：A组：百草枯染毒组（腹腔注射20％百草枯溶液15mg/kg，尾静脉注射1.5mlPBS。）；B组：高剂量BMSCs治疗组（百草枯注射同A组，分别于造模后4h、第3天、第7天经尾静脉注射BMSCs，2.0×10~6/只，重悬于1.5mlPBS中）。C组：低剂量BMSCs治疗组（百草枯注射同A组，仅于造模后4h经尾静脉注射BMSCs，1.0×10~6/只，重悬于1.5mlPBS中）；D组：BMSCs对照组（腹腔注射等量PBS，4h后尾静脉注射BMSCs，2.0×10~6/只，重悬于1.5mLPBS中）；E组：正常对照组；F组：DiR染料对照组（腹腔注射等量PBS，4h后尾静脉注射等量DiR染料）；2、复苏传代大鼠BM-MSCs,采用IVIS直观观察DiR-BM-MSCs；3、各组大鼠在BMSCs移植后10min、1h、4h、24h、48h、72h进行体外荧光成像。4、各组在上述条件干预后于第1d、第3d、第7d随机处死5大鼠，取右下肺组织快速冰冻处理，行常规HE染色，荧光倒置显微镜下观察BMSCs在大鼠体内的迁移与定植。结果：1、复苏传代后的SD大鼠BM-MSCs状态良好,经DiR荧光染料染色后细胞形态无变化，正常生长且发光效果稳定,随细胞浓度的增加,荧光强度与其成相关性增加；2、各组大鼠体内成像：A组大鼠体表未见发光；B组可见双肺及腹部红色激发光，色泽鲜艳且分布均匀，时间可持续至72h；C组可见单侧肺部及腹部红色激发光，但颜色与B组略显暗淡时间可持续24h；D组体表仍可见红色激发光，但发光部位不稳定，亮度减弱；E组未见发光；3、BMSCs各组大鼠体外定植示踪：荧光倒置显微镜下见：A、E组未见红色荧光，A组肺组织间隔增厚，明显纤维疤痕形成，肺泡壁显著增厚，胶原纤维增多，E组结构清晰，肺泡腔开放，肺泡壁薄完整，腔内无炎性细胞浸润；B组可见红色荧光，明显可见一定数量分布均匀、形态规则的BMSCs嵌合于肺泡及肺间隔组织中，经三个时间点三次干细胞移植， B1、B2、B3各时间点发光强度随浓度的增加而增加，细胞数量也呈逐步递升趋势，细胞形态也趋于完整，尤其是B3组可见多个细胞融合，包膜、包浆及细胞核清晰可见；C组也可见红色荧光及完整的细胞形态，但亮度和数量明显少于B组；D组同样可见红色荧光和细胞，但数量更少；Ｆ组仅可见红色荧光、未见任何细胞形态。结论：1、BMSCs具有向损伤肺部归巢和定植的特性；2、MSCs在体内的数量和生物学活性随时间的推移呈逐渐递减趋势，3、选择合理的细胞浓度、移植频次以及恰当移植时间对保持和充分发挥BMSCs的作用至关重要。