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目的探讨经静脉回输用Edu标记的自身骨髓间充质干细胞能否扩增分化成为肺组织中的气道上皮细胞、血管内皮细胞等,修复受损的肺组织,重建肺功能。方法1.选健康雄性新西兰大白兔2.7~3.5kg、32只,分成27只造模组和5只健康对照组。采用胰蛋白酶(2.5g/100ml 0.9%Nacl)雾化方法构建肺气肿模型,每周雾化一次,连续雾化4周后继续常规饲养12周。造模结束后,通过肺双源CT计算平均肺容积,对比造模前、开始造模后8周、16周平均肺容积变化;采用对比造模组与健康组肺组织大体标本、HE病理变化来验证肺气肿模型的建立。2.随机抽取18只模型兔随机分成6组,每组3只。分别为:模型对照组、抗氧化组、低剂量干细胞治疗组、低剂量干细胞联合抗氧化治疗组、高剂量干细胞治疗组、高剂量干细胞联合抗氧化治疗组;选取拟定行干细胞治疗的12只模型兔,在胫骨处各抽取0.5ml骨髓液(每只兔子骨髓液进行编号标记,以便分别培养、扩增、Edu染色,然后自身回输),采用骨髓贴壁法培养骨髓间充质干细胞。当骨髓间充质干细胞培养至第三代时,将骨髓间充质干细胞与10u M Edu共孵育48小时,抽取100ul Edu标记骨髓间充质干细胞进行Apollo488、Hoechst33342荧光染色,通过荧光显微镜观察骨髓间充质干细胞增殖状态。将Edu标记骨髓间充质干细胞(低剂量干细胞:4X106、高剂量干细胞:8X106)通过耳缘静脉自体回输实验兔体内,抗氧化治疗组同时进行抗氧化治疗(地塞米松0.3mg/kg肌注、还原性谷胱甘肽40mg/kg静注,连续7天),在骨髓间充质干细胞输注后4周、8周分别观察平均肺容积变化、心电监护指标(心率、呼吸频率、血氧饱和度)、血浆氧化物H2O2和炎症因子(TNF-α、TGF-β、IL-10、IL-1)和实验结束后各组间肺泡灌洗液中氧化物和炎症因子检测、肺组织荧光染色观察有无Edu阳性细胞和肺组织HE染色病理检查。结果1.实验兔肺气肿模型鉴定:造模后8周平均肺容积(68.3±10.7)cm3、造模后16周(74.0±13.9)cm3与造模前平均肺容积(45.9±6.5)cm3相比(P﹤0.05),造模前后平均肺容积两两比较差异有统计学意义,平均肺容积随时间推移逐渐呈增大趋势;,说明猪胰蛋白酶雾化建模结束后,随着观察时间延长,肺组织继续破坏;肺组织大体标本观察:造模后肺组织病变部位组织灰白色,可见肺大泡隆起;HE染色:健康组肺泡结构完整,由单层上皮细胞组成,无炎性细胞浸润。模型对照组支气管上皮细胞脱落、肺泡间隔断裂,肺泡融合形成肺大泡,肺间质增生,在细支气管、肺间质、肺泡、肺血管周围见大量炎性细胞浸润,主要为中性粒细胞、淋巴细胞、嗜酸性粒细胞等。2.Edu标记骨髓间充质干细胞自体回输和抗氧化治疗后4周、8周对兔肺气肿模型影响:在骨髓间充质干细胞输注前,各组间炎症因子浓度几乎处于同一水平(P>0.05)。在经过干细胞输注后:血浆IL-10、TGF-β组间比较差异有统计学意义(P﹤0.05),模型对照组与抗氧化组(P>0.05)、低剂量干细胞治疗组与低剂量干细胞联合抗氧化治疗组(P>0.05)、高剂量干细胞治疗组与高剂量干细胞联合抗氧化治疗组(P>0.05)三组组之间比较差异无统计学意义,其他组间两两比较(P﹤0.05);不同时间点比较(P﹤0.05),各组随着观察时间的延长,血浆IL-10、TGF-β呈上升趋势;肺泡灌洗液IL-10、TGF-β随着干细胞输注数量越多,其浓度升高越明显(P﹤0.05)。在干细胞输注后:血浆TNF-α、H2O2、IL-1组间比较(P﹤0.05),模型对照组与抗氧化组(P>0.05)、低剂量干细胞治疗组与低剂量干细胞联合抗氧化治疗组(P>0.05)、高剂量干细胞治疗组与高剂量干细胞联合抗氧化治疗组(P>0.05)三组组间比较无统计学差异,其他组间两两比较差异有统计学意义;不同时间点比较(P﹤0.05),各组随着观察时间的延长,血浆TNF-α、H2O2、IL-1呈下降趋势;肺泡灌洗液TNF-α、H2O2、IL-1随着干细胞输注数量越多,其浓度下降越明显(P﹤0.05)。心电监护仪检测指标:心率、呼吸频率、血氧饱和度在骨髓间充质干细胞输注前后各组间比较差异无统计学意义(P>0.05),在不同时间点比较(P>0.05),各组在不同时间点比较,心率、呼吸频率、血氧饱和度差异无统计学意义。各组间肺组织HE染色:模型对照组、抗氧化组肺组织破坏严重、肺间隔断裂,肺泡融合,肺间质增生,炎性细胞大量浸润,干细胞治疗组肺泡炎症减少,肺泡呈单层上皮细胞排列,且高剂量干细胞治疗组、高剂量干细胞联合抗氧化治疗组治疗效果似乎更佳。肺组织荧光染色在荧光显微镜下观察未发现Edu阳性细胞。结论1.采用胰蛋白酶雾化吸入法成功构建COPD动物模型;2.BM-MSC分离、培养、扩增、标志是成功的;3.通过耳缘静脉输BM-MSC进入COPD模型兔,随着输注的干细胞量越多,血浆和肺泡灌洗液中促炎因子IL-1、TNF-α和氧化产物H2O2降低越明显,抑炎因子TGF-β、IL-10升高越显著;4.抗氧化治疗效果不显著;5.肺组织HE染色中,BM-MSC治疗相关组中炎症细胞明显减少,肺组织结构较模型对照组有好转;随着干细胞输注时间的延长,平均肺容积逐渐缩小,说明骨髓间充质干细胞对COPD有一定修复作用;6.肺组织荧光染色未发现Edu阳性细胞;