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目的:通过研究骨髓间充质干细胞(BMSCs)对吸烟所致肺气肿大鼠肺组织匀浆和血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)及转化生长因子β1(TGF-β1)表达的影响,探讨BMSCs移植对肺气肿大鼠气道炎症和重塑的影响。方法:36只健康雄性SD大鼠,随机分为对照组(n=12)和烟雾暴露组(n=24),后组参考许三林慢性烟雾暴露装置建立肺气肿大鼠模型,慢性烟雾暴露6个月后,随机分为单纯肺气肿组(n=12)和BMSCs移植组(n=12),给予BMSCs移植组大鼠尾静脉注射BMSCs悬液500ul(细胞数5×106,第三代细胞),同时给予单纯肺气肿组大鼠尾静脉注射等量的PBS缓冲液,移植15天后留取相关标本,观察BMSCs移植后各组大鼠肺组织病理学变化,同时定量检测肺泡组织平均内衬间隔(MLI)、单位面积的平均肺泡数(MAN)和管壁总面积(WAt)/管壁内周长(Pi);选取ELISA方法测定肺组织匀浆和血清TNF-α和TGF-β1的水平,免疫组织化学半定量方法测定气道上皮细胞TGF-β1蛋白的表达。结果:1.镜下形态学改变:单纯肺气肿组和BMSCs移植组都存在不同程度的肺气肿病理改变,后者肺气肿严重程度较前者为轻;2.单纯肺气肿组MLI(177±22.14)um和WAt/pi(193.05±53.91)um、肺组织及血清TNF-α[(14.47±5.85)及(92.07±23.73)]ng/l、TGF-β1[(66.77±9.91)及(72.92±4.96)]ug/l和气道上皮细胞TGF-β1阳性颗粒的平均光密度值(6.44±2.40)×10-2明显高于对照组[(95±44.28)um和(78.39±26.51)um、(5.17±2.57)及(53.49±15.47)ng/l、(49.02±9.91)及(59.36±6.89)ug/l和(3.83±1.81)×10-2,P均<0.05],MAN(92.73±28.93)/mm2明显低于对照组[(190.84±57.49)/mm2,P<0.05)],差异均有统计学意义;BMSCs移植组MLI(131±37.55)um和WAt/pi(121.62±34.94)um、肺组织及血清TNF-α[(9.60±5.06)和(70.92±15.16)]ng/L、TGF-β1[(57.44±4.78)和(66.43±6.70)]ug/L、气道上皮细胞TGF-β1阳性颗粒的平均光密度值(4.28±1.23)×10-2均明显高于对照组(P<0.05),MAN(146.73±49.12)]/mm2明显低于对照组(P<0.05),差异均有统计学意义;而BMSCs移植组MLI、WAt/pi、TNF-α及TGF-β1水平均明显低于单纯肺气肿组(P均<0.05),MAN明显高于单纯肺气肿组(P<0.05),3组比较均有统计学意义差异(F值为3.845-27.506,P<0.05或P<0.01);3.各组间大鼠TGF-β与TNF-α水平(r=0.556,P=0.001)及WAT(r=0.702,P<0.01)均呈正相关;TNF-α水平与MLI(r=0.578,P=0.001)及WAT(r=0.440,P=0.015)均呈正相关,与MAN(r=-0.439,P=0.015)呈负相关;WAT与MLI(r=0.398,P=0.029)呈正相关,与MAN(r=-0.475,P=0.008)呈负相关。结论:骨髓间充质干细胞移植可降低肺气肿大鼠肺组织和血清TGF-β1和TNF-α的表达水平,减轻气道炎症和气道重塑,进而改善其肺气肿严重程度。