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目的:探讨小鼠铁过载对骨髓造血微环境的影响及去铁、抗氧化治疗对其损伤的保护作用。内容:通过建立小鼠铁过载动物模型,研究铁过载对骨髓造血微环境的影响及可能机制,并探讨地拉罗司去铁及NAC抗氧化治疗后,对该损伤作用的逆转情况,为临床治疗继发性铁过载提供实验依据。方法:1.通过4Gyγ射线全身照射和(或)右旋糖酐铁腹腔注射建立正常和骨髓损伤情况下的铁过载小鼠模型,通过①病理组织切片苏木精-伊红染色与普鲁士蓝染色的方法分析铁过载小鼠肝脏、脾脏、骨髓的形态及铁沉积情况;②流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞(BM-MSCs)内可变铁池(LIP)水平验证铁过载模型的成功建立。2.利用倍增时间及CCK8试剂盒检测BM-MSCs的增殖能力;利用成骨及成脂诱导培养基诱导BM-MSCs向成骨及成脂细胞分化;采用油红-o、碱性磷酸酶(ALP)、茜素红染色检测BM-MSCs成骨及成脂定向分化能力;利用共培养的方法检测BM-MSCs的造血支持能力;利用骨髓病理免疫组化检测骨髓微环境造血因子的表达。3.采用2’,7’-二氯荧光黄双乙酸盐(DCFH-DA)探针法检测铁过载前后小鼠BM-MSCs活性氧(ROS)水平;利用Real-time RT-PCR方法检测ROS相关基因FOXO3、PI3K水平的表达;成骨相关基因RUNX2、ALP、OCN,成脂相关基因PPARg、Adipsin、a P2的表达;检测骨髓造血微环境造血因子VEGF、CXCL12、SCF的表达。4.经地拉罗司(DFX)去铁或经N-乙酰半胱氨酸(NAC)抗氧化治疗后,检测上述指标的变化。结果:1.小鼠肝脏、脾脏、骨髓内可见大量铁沉积,BM-MSCs内LIP水平明显升高,提示铁过载模型成功建立;2.铁过载抑制BM-MSCs的增殖能力,铁剂组倍增时间(1.74±0.36天)长于对照组(1.03±0.17天)(p<0.05)。铁过载影响BM-MSCs的成骨及成脂分化的平衡,铁过载组成骨细胞ALP表达及茜素红染色减弱,成脂细胞油红-O染色增强。3.铁过载抑制BM-MSCs的造血支持能力,在与骨髓单个核细胞(BMMNCs)共培养1周后,其支持BMMNCs形成的造血细胞集落形成单位数(CFU-E,BFU-E,CFU-GM和CFU-mix)均明显低于对照组(P<0.05)。4.铁过载抑制骨髓造血微环境造血因子VEGF、CXCL12、SCF的表达,免疫组化及RT-PCR结果显示与对照组比较,铁剂组造血因子VEGF、CXCL12、SCF表达明显减弱,经去铁或抗氧化处理后,上述改变部分恢复(P<0.05)。5.加铁组BM-MSCs内ROS水平明显高于对照组;且通过检测ROS相关的信号通路发现,加铁组BM-MSCs的FOXO3表达减少、PI3K表达明显升高(P<0.05),当给予DFX、NAC处理后,BM-MSC细胞内ROS水平及其相关信号通路可被抑制(P<0.05)。结论:1.通过腹腔注射右旋糖酐铁能成功建立小鼠铁过载模型。进一步研究显示铁过载不但对肝脏、脾脏造成损害,而且可以损伤骨髓造血功能,尤其是骨髓造血微环境。2.4Gyγ射线照射造成小鼠骨髓损伤,在此基础上发生铁过载会加重损伤BM-MSCs功能。3.上述变化与BM-MSCs细胞内ROS水平升高有关,清除细胞内多余的铁和ROS有利于维持BM-MSCs功能及造血微环境的功能。