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机体在严重烧伤、创伤、休克、感染等因素的影响下,导致全身性的过度的炎症反应,称为全身炎症反应综合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)。肺是SIRS的靶器官,大量的炎症因子聚集在肺部,损伤血管内皮细胞,导致肺间质水肿,而广泛的肺间质水肿影响肺的通气与换气功能,导致急性肺损伤(acute lung injury, ALI)甚至急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS),引起机体持续性的顽固的低氧血症,使全身各脏器缺氧,出现功能障碍,导致患者的救治失败。ALI是以肺容积减少、顺应性降低、严重的通气/血流(VA/Q)比例失调为病理生理特征的渗出性病变,临床表现为进行性低氧血症和呼吸窘迫。肺泡结构破坏后,中性粒细胞、巨噬细胞(Macrophage, Mφ)聚集,局部释放炎性因子,引发肺部炎症反应。AL1过程中的主要参与细胞有：中性粒细胞、肺泡巨噬细胞、肺血管内皮细胞、肺泡上皮细胞和淋巴细胞。目前研究认为,Mφ在AL1的整个过程中不是一般参与者,而是启动和调控者。Mφ被认为是一种具有多功能的细胞,其除参与非特异性的清除、杀伤以及建立特异性的免疫应答的功能外,更重要的是产生和分泌上百种免疫因子,如肿瘤坏死因子a (tumor necrosis factor-a, TNF-α)、白介素10(interleukin10, IL-10)、白介素6(interleukin6,IL-6)、白介素1(interleukin1, IL-1)等。其中TNF-a是最早被释放的炎性因子之一,它是一种多功能细胞因子,在炎症反应调控中起着关键作用；IL-10是一种细胞因子合成抑制因子,通过抑制促炎因子IL-1、IL-12、TNF-α和IL-2来发挥作用。控制原发病,遏制其诱导的全身失控性炎症反应,是预防和治疗ALI/ARDS的必要措施。骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs)是近年来研究较为成熟的成体干细胞。有文献表明,BMSCs是通过分泌合成或者诱导M(p分泌合成具有炎症调节作用的细胞因子来实现其免疫调节作用的,能够抑制过度的炎症反应,但具体机制有待进一步研究。本实验研究拟将BMSCs应用于急性肺损伤早期的动物模型,通过离体实验和在体实验以探讨以下问题：1. BMSCs能否调节Mφ释放炎性因子；2.BMSCs能否通过作用于Mφ,从而减轻机体炎症反应的强度；3.BMSCs能否减轻ALI动物模型炎症反应强度,减轻肺部损伤,改善肺部通气功能。为BMSCs应用于大面积烧伤、严重创伤以及复合伤所引起的机体SIRS、免疫功能紊乱的临床治疗提供理论依据。第一部分BMSCs对巨噬细胞分泌TNF-α、IL-10的影响目的：探讨BMSCs对脂多糖(lipopolysacharide, LPS)刺激巨噬细胞分泌TNF-α、IL-10的影响。方法：(1)贴壁培养法获取巨噬细胞,添加1μg/ml LPS,分别在1、3、5、7、12、24h时收集培养基上清液,ELISA试剂盒检测TNF-α的含量。(2)全骨髓培养法获取BMSCs,贴壁培养法获取巨噬细胞,上述两种细胞共培养,添加1μg/ml LPS,分别在1、3、5、7、12、24h时收集培养基上清液,ELISA试剂盒检测(?)TNF-α、IL-10的含量。结果：(1) Mφ+LPS组TNF-α的含量明显高于PBS组与Mφ组,P<0.001,结果有显著统计学差异。Mφ组与PBS组TNF-a的含量无显著性差异。(2)Mcp+BMSCs+LPS组TNF-a的含量低于MΨ+LPS组,P<0.001,结果有统计学差异；MΨ+BMSCs+LPS组IL-10的含量显著高于Mcp+LPS组与BMSCs+LPS组,P<0.001,结果有统计学差异。结论：(1)LPS促进巨噬细胞分泌TNF-α、IL-10;(2) LPS刺激巨噬细胞时,BMSCs可以减少TNF-a分泌,增加IL-10的分泌。第二部分BMSCs对ALI早期TNF-α、IL-10的影响目的：研究尾静脉注射BMSCs对大鼠ALI早期TNF-a、IL-10的影响,探讨BMSCs对急性肺损伤早期的治疗作用。方法：(1)分离培养BMSCs,P2细胞达对数生长期时进行Brdu标记,48小时后进行实验。(2)SPF级雄性SD大鼠,建立气管内滴注LPS诱导大鼠急性肺损伤模型。(3)实验动物随机分为空白对照组(NS+PBS)、对照组(LPS+PBS)、实验组(①LPS+BMSCs、②LPS+BMSCs(提前1h))。实验组①尾静脉注射含有Brdu标记的BMSCs100万的PBSSOOul;实验组②提前1h注射BMSCs组。对照组尾静脉注射PBS液。分别在造模成功后1h、7h、12h、24h不同时间点留取大鼠肺组织标本(每个时间点n=5)。左上叶进行肺组织湿干比重(W/D)检测；右中叶制作肺组织匀浆,ELISA方法检测匀浆中炎症因子TNF-α、IL-10的含量：右下叶进行HE染色。结果：(1)气管内滴注5mg/kg浓度的LPS时,大鼠肺组织结构破坏、严重充血、水肿,肺间质增宽。(2)经尾静脉注射BMSCs后,大鼠肺组织湿干比下降(P<0.001),水肿、充血程度明显减轻,匀浆液中TNF-α的含量下降(P<0.001),IL-10的含量身高(P<0.001)。(3)实验组免疫组织化学染色可发现Brdu标记的BMSCs,在肺部有归巢现象。结论：(1) BMSCs可减轻SD大鼠急性肺损伤早期肺水肿程度,调节炎性因子TNF-α、IL-10的释放。(2)SD大鼠尾静脉注射BMSCs可以通过归巢现象聚集在急性肺损伤的肺组织中发挥作用。