脂肪间充质干细胞对犬肾损伤治疗作用探究

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肾脏是哺乳动物最重要的代谢器官之一,在维持机体水、电解质及酸碱平衡中具有不可或缺的功能。当肾脏发生损伤时,引起以疼痛、恶心、呕吐、血尿等为特征的临床症状,并可引发全身性的多器官衰竭,严重者可导致动物死亡。目前,对于动物肾损伤的有效治疗以支持疗法为主,肾脏替代疗法因其费用高昂难以短时间内广泛应用于动物中。因此,研发一种新型的动物肾损伤治疗方式显得十分重要。脂肪间充质干细胞(Adipose-derived mesenchymal stem cells,ADSCs)是一种源于脂肪组织的具有自我更新和多重分化能力的成体干细胞,已经在多种动物疾病中展现出了其治疗潜力和应用价值。尽管ADSCs来源丰富,增殖速度快,但也存在着诸多问题,如分离纯化繁琐、代次差异、衰老等,这些都会影响到细胞的治疗效果。永生化细胞是一类稳定均一、性状一致且具有无限增殖能力的细胞,是可以作为移植治疗的理想种子细胞。此前,作者所在研究团队成功建立了犬ADSCs的永生化细胞系,基于此,我们在小鼠和犬上分别建立了急性肾损伤(Acute kidney injury,AKI)动物模型,并对小鼠和犬进行永生化ADSCs静脉注射移植。目前为止,关于永生化细胞治疗器官损伤的报道尚少,本试验旨在探究永生化ADSCs在肾损伤中的治疗效果,并对比不同血清浓度培养的ADSCs的疗效,以期为犬肾损伤提供新的治疗方式。本试验中,我们将永生化犬ADSCs在体外进行复苏和传代培养后移植至动物模型。24只昆白小鼠被随机分为4组:正常对照组、模型组、低浓度血清细胞治疗组、高浓度血清细胞治疗组。除对照组外,其余3个试验组利用庆大霉素(Gentamicin,GM)建立AKI模型,对照组小鼠则接受等剂量生理盐水注射。12只犬被随机分为3组,即对照组、模型组和细胞治疗组。小鼠于模型建立后第1和4天接受细胞移植,犬则在模型建立后第1天进行,所有对照组动物均接受等量生理盐水注射。对实验动物血清样品和肾脏组织进行检测,得到以下结果:(1)连续腹腔注射GM后,小鼠血清中肌酐和尿素氮水平显著高于正常水平,满足AKI的国际判定标准,且肾脏组织有明显的损伤特征,表明成功建立了小鼠AKI模型。细胞移植后,小鼠的肾功能有所恢复,组织损伤明显减轻,且低浓度血清培养的ADSCs效果更佳,表明了永生化ADSCs起到了一定的治疗作用;(2)在犬中,每隔2天取各组犬外周血以监测犬血清学指标的连续性变化。结果显示,随着GM的注射,犬血清中肌酐、尿素氮水平持续升高。在第7天时,模型犬肌酐水平已显著高于对照组,表明已成功建立了犬AKI体内模型。造模期间,模型犬不同程度地出现精神沉郁、食欲下降、呕吐等情况,且在停止注射GM后血清学指标仍呈上升态;剖检肾脏肿胀,表面可见许多出血点和出血斑,对照组则被膜光滑完整,质地柔软。细胞移植后,犬肾功能恶化和肾脏结构损伤有所改善,表明ADSCs治疗犬AKI的有效性。本试验证明了静脉移植的永生化犬ADSCs能够对由GM诱导的小鼠AKI起到一定的治疗效果,并发现低浓度血清培养的ADSCs对于肾脏的修复作用更为明显,将其应用于犬AKI中也同样有效。本试验为间充质干细胞治疗犬肾损伤提供了一定的临床试验依据。
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