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目的:通过肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor, HGF)和表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)联合应用,兔骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BM-MSCs)体外诱导分化为肝样细胞,研究兔BM-MSCs诱导为肝样细胞的能力,并对诱导后的细胞进行功能鉴定。同时,将诱导后的肝样细胞经门静脉植入肝硬化兔体内,从肝功能和肝脏组织切片变化情况观察这些细胞对肝硬化兔的的治疗作用,以及在肝脏损伤修复中的应用价值,为终末期肝脏疾病的治疗提供种子细胞。
方法:1.兔BM-MSCs分离,培养及诱导:无菌条件下抽取兔骨髓5ml,采用密度梯度离心法和贴壁培养法获取兔BM-MSCs,传代纯化、扩增。并对第三代BM-MSCs应用流式细胞仪检测CD29、CD44和CD34,进行表型鉴定,然后在HGF和EGF的诱导条件下定期观察其形态学变化,应用免疫细胞染色,Shiff液糖原染色,从肝细胞的表面标志和肝细胞的合成、分泌功能来检测诱导情况。2.兔肝硬化模型的建立:28只健康普通级大白兔,双下肢外侧交替多点皮下注射40%CCl4橄榄油溶液每周2次,连续8周,期间每2周采集血样本,检查肝生化指标,8周后随机宰杀2只,取肝脏组织做病理学检查,检验建模情况。3.肝硬化兔的细胞移植:建模成功后,随机分为两组,行开腹术,实验组兔经门静脉内注射BrdU标记的肝样细胞,对照组则用相同体积生理盐水经门静脉注射。术前、术后青霉素40万U/kg肌肉注射,预防感染。术后不同时问点采集血样本,检查肝生化指标。术后21d将兔处死,取肝脏标本,做组织切片行病理学检查。
结果:1.兔BM-MSCs在传代、纯化、扩增后体外经HGF、EGF的诱导条件下,于21d发现细胞呈类圆形,免疫细胞染色显示,AFP和ALB表达均呈阳性,糖原染色亦阳性表达,表明兔BM-MSCs可以向肝样细胞转化。
2.在建立肝硬化兔模型时,随着CCl4注射时间的延长,通过观察肝生化指标,发现于第8周时,兔AST和ALT值分别为107.5±28.0、187.7±41.5U/L,均显著升高(P<0.05),ALB24.9±7.1g/L,显著降低(P<0.05)。通过对兔肝脏大体和组织切片的观察,发现兔肝脏呈现肝硬化再生结节和假小叶。
3.诱导后的肝样细胞经门静脉移植后,肝硬化兔的生化指标随时间推移,逐渐好转(P<0.05),实验组兔肝生化指标与对照组相比较,发生了明显的改变(P<0.05)。BrdU免疫组织化学染色显示:在汇管区和肝索肝窦内均可见BrdU阳性细胞。肝脏病理学表现为肝寞间隙内有少量再生肝细胞团,而对照组肝纤维化未见明显改变。
结论:1.兔BM-MSCs经含HGF和EGF的诱导体系进行诱导21d后,能够表达AFP、ALB和糖原等肝细胞标志物,实验表明兔BM-MSCs具有向肝样细胞分化的能力。
3.实验兔经皮下注射CCl48周后,肝脏组织切片呈现典型的假小叶,此方法可以成功地建立兔肝硬化动物模型。
4.经门静脉移植诱导后的肝样细胞可以改善肝硬化兔的肝功能,促进兔肝细胞再生。