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研究背景:骨髓间充质干细胞(Bone Marrow Mesenchymal Stem Cell,BMMSCs)是骨髓中一种非造血类的干细胞,由于干细胞具有自我更新、多向分化、低免疫原性及免疫调节等特性,目前已成为再生医学的理想细胞,被广泛应用于缺血或损伤性疾病以及器官移植、抗免疫排斥反应等研究领域,并取得了初步效果。炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease, IBD)包括溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)和克罗恩病(Crohn’s Disease,CD),是一种慢性肠道炎症性疾病,故理论上通过干细胞移植可能修复胃肠道的炎症损伤。目的:体外培养和扩增的绿色荧光蛋白小鼠骨髓间充质干细胞移植对IBD模型小鼠受损肠道黏膜的修复作用及其机制研究。方法:1、分别采用骨片培养法(A法)和全骨髓贴壁法(B法)体外培养、扩增雄性绿色荧光蛋白小鼠的骨髓MSCs,应用MTT方法比较两种方法下骨髓MSCs的自然生长曲线,并利用流式细胞仪检测骨髓MSCs表面标志物及诱导其向脂肪细胞、骨细胞分化来对培养、纯化的骨髓MSCs进行鉴定;2、选择6-8周龄清洁级健康的雌性BALB/C小鼠,分别随机分为3组:①对照组:给予生理盐水灌肠,灌肠后第2天给予尾静脉注射含MSCs(1×10~6/只)的PBS0.1ml,n=18;②TNBS-PBS组:每只给予TNBS2.0mg/50%乙醇灌肠剂100ul,并于造模后第二天给予尾静脉注射不含MSCs的PBS0.1ml,n=18;③TNBS-MSC移植组:每只给予TNBS2.0mg/50%乙醇灌肠剂100ul,并于造模后第二天给予尾静脉注射含MSCs(1×106/只)的PBS0.1ml,n=18。各组小鼠分别于移植后第1、2、3、5、7、9天处死并留取肠道组织标本;3、观察各组小鼠一般情况、体重变化及存活率、疾病活动度指数(The DiseaseActivityIndex,DAI)评分、结肠肉眼观、结肠长度及组织病理学评分,并在荧光显微镜下观察MSCs在肠道内的定植情况,利用PCR检测Y染色体的性别决定区段(SRY)基因,免疫组织化学检测细胞增殖核抗原Ki67及肠道干细胞标志物LGR-5表达情况。结果:1、骨髓间充质干细胞具有贴壁生长特性,多数为梭形、小圆形及多角形,融合状态时细胞排列呈束状、旋涡状或放射状;全骨髓贴壁法与骨片培养法相比,后者较前者扩增速度快,纯度高,自然生长曲线比较有明显的统计学意义(p<0.05);骨片培养法的第3代GFP-BMMSCs具有良好的均一性,其表面抗原CD90表达阳性,CD11b,CD45表达阴性;两种方法培养的第3代GFP-BMMSCs进行诱导分化,两者均可向脂肪细胞及骨细胞分化,但无明显差异(p>0.05);GFP-BMMSCs的生物学特性稳定,传至5代其GFP表达仍未衰减。2、TNBS造成的IBD模型,一般情况差、体重及存活率明显下降,疾病活动指数(DAI)评分明显上升,肉眼观结直肠明显缩短及组织病理学评分均有所上升,病理见部分肠段缩窄,溃疡形成,黏膜及黏膜下层有大量中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞及纤维细胞浸润,与正常组比较均有明显差异(p<0.05);MSCs移植组小鼠于尾静脉移植后第2天一般情况好转、体重及存活率开始上升,疾病活动指数(DAI)评分明显下降,经肉眼观察结直肠明显缩短,组织学评分均有所下降,与未移植MSCs组小鼠比较均有明显差异(p<0.05);荧光显微镜下可见移植MSCs48h后的模型组结肠组织存在绿色荧光;移植组及雄性小鼠对照组的肠道黏膜组织中均能检测到SRY基因。3、免疫组织化学染色结果显示:IBD模型小鼠接受MSCs移植后,肠黏膜内增殖细胞抗原Ki67的表达及肠道干细胞标志物LGR-5的表达较未接受MSCs移植组有所升高。结论:1、与传统全骨髓贴壁法相比,骨片培养法可在原代或1代就获得高浓度的足量干细胞,而且其纯度高,生长周期缩短,细胞生物学活性稳定,GFP-BMMSCs经多次传代后荧光不减退,可用于体内细胞示踪;2、经尾静脉移植的GFP-BMMSCs可以定植于IBD模型小鼠受损肠道黏膜,促进黏膜恢复并缓解病情;3、MSCs移植后受损肠道细胞再生及分化增加,说明MSCs能一定程度地参与损伤肠道黏膜的修复。