论文部分内容阅读
类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种高度致残性自身免疫性疾病,临床特征为对称性多关节炎,病理改变为滑膜炎、软骨及骨的破坏。趋化因子诱导的炎症细胞浸润是RA滑膜炎形成和持续存在的原因,是引起滑膜增生,血管翳形成,软骨和骨破坏的前提。近年研究发现间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)具有免疫调节作用,可抑制RA患者体内炎性趋化因子的表达。间充质干细胞来源的胞外囊泡(Mesenchymal stem cells derived extracellular vesicles,MSC-MVs)是MSCs产生的异质性膜分泌体,目前已证实微泡能模拟其母体细胞的免疫调节作用,有可能成为RA治疗的新手段。 目的: 观察hUCMSC-MVs静脉注射对CIA大鼠干预疗效;探讨hUCMSCs-MVs对CIA大鼠血清及滑膜中趋化因子MCP-1、IP-10、SDF-1表达的影响,从趋化因子角度阐明hUCMSCs-MVs治疗RA作用机制。 方法: 1.体外分离、培养人hUCMSCs,差速离心法分离hUCMSCs-MVs,用透射电子显微镜观察MVs形态、大小。 2.建立CIA模型:饲养Wistar大鼠,弗氏完全佐剂加II型胶原乳液2次免疫动物,观察大鼠症状(大体观、关节炎指数、双足肿胀度)、病理评估,建立CIA模型。 3.实验分组:造模成功的CIA大鼠随机分为CIA组、MTX组、hUCMSCs组、hUCMSCs-MVs低浓度组、hUCMSCs-MVs中浓度组、hUCMSCs-MVs高浓度组,同时设立正常对照组,每组6只。 4.给药方法:加强免疫后第二天进行干预。hUCMSCs组大鼠尾静脉注射数量为2×106个hUCMSCs/Kg/鼠,hUCMSCs-MVs低、中、高浓度组大鼠静脉注射MVs量分别为为30μg/100μl/鼠、60μg/100μl/鼠、90μg/100μl/鼠,MTX组腹腔注射0.9mg/kg,每周1次,共3周。 5.疗效及检测指标:分别测量CIA大鼠体重、双足肿胀度、关节炎指数观察hUCMSCs-MVs是否改善CIA大鼠关节炎症;用高通量流式多因子检测技术测定各组大鼠血清中MCP-1、IP-10水平,应用ELISA测定各组大鼠血清中SDF-1水平,应用免疫组化技术检测踝关节滑膜中趋化因子MCP-1、IP-10、SDF-1表达,收集数据进行统计分析。 结果: 1.hUCMSC-MVs干预对CIA大鼠一般情况的影响: (1)hUCMSC-MVs鉴定:经透射电子显微镜观察,hUCMSC-MVs为一类直径介于30nm-200nm之间大小不一的囊泡状结构,蛋白质浓度约为2.05μg/μl,符合目前国际公认的鉴定hUCMSCs-MVs的标准。 (2)hUCMSC-MVs干预对CIA大鼠体重影响:与正常对照组相比,CIA大鼠体重增长程度明显降低(P<0.05),干预后CIA大鼠体重增长程度较前改善,42d时, hUCMSC-MVs高浓度组大鼠体重较CIA组明显升高,有统计学差异(P<0.05)。 (3)hUCMSC-MVs干预对CIA大鼠关节症状影响:CIA组大鼠较正常对照组足肿胀度明显升高(P<0.05),AI明显升高(P<0.05),干预后CIA大鼠关节肿胀度减轻,AI下降,42d时,CIA组较MTX组足肿胀度、AI较明显升高(P均<0.05), CIA组与hUCMSCs组、hUCMSC-MVs各组(低、中、高浓度)足肿胀度、AI相近(P均>0.05)。 (4)hUCMSC-MVs对CIA大鼠踝关节病理的影响:正常对照组大鼠关节腔结构清晰,无或少量滑膜增生及炎性细胞浸润;CIA模型组大鼠滑膜增生明显,大量炎性细胞浸润,部分出现软骨破坏。MTX组、hUCMSCs组、hUCMSC-MVs低、中、高浓度组滑膜增生及炎性细胞浸润明显减少,且高浓度组优于hUCMSCs及MTX组。 2.hUCMSC-MVs干预对CIA大鼠血清及滑膜中趋化因子水平的影响: (1)hUCMSC-MVs对CIA大鼠血清中趋化水平影响:CIA组血清MCP-1、SDF-1水平较正常对照组均明显升高(P<0.05);CIA组血清MCP-1、SDF-1水平较MTX组明显升高(P<0.05);CIA组血清MCP-1、SDF-1水平较hUCMSCs组明显升高(P<0.05);CIA组分别与hUCMSC-MVs低、中、高浓度组比较,CIA组血清MCP-1、SDF-1水平明显升高(P<0.05);MTX组分别与hUCMSC-MVs低、中、高浓度组比较,各组血清MCP-1、SDF-1水平相当(p均>0.05),hUCMSC-MVs低、中、高浓度组分别与hUCMSCs组比较,各组血清MCP-1、SDF-1水平相当(p均>0.05);hUCMSC-MVs低、中、高浓度组之间互相比较,各组血清MCP-1、SDF-1水平相当(p均>0.05);MTX组与hUCMSCS组血清MCP-1、SDF-1水平接近(p均>0.05)。CIA组血清IP-10水平较正常对照组升高,但无统计学差异(P>0.05);CIA组与各干预组血清IP-10水平接近(P>0.05)。 (2)hUCMSCs对CIA大鼠踝关节滑膜中趋化因子表达的影响:CIA组大鼠MCP-1、SDF-1、IP-10表达强阳性,同时滑膜组织增生;正常组滑膜中MCP-1、SDF-1、IP-10呈弱阳性或阴性表达;各干预组滑膜中MCP-1、SDF-1、IP-10呈弱阳性表达。通过半定量分析, CIA组滑膜中MCP-1、SDF-1、IP-10表达较正常对照组明显升高(P<0.05);CIA组较MTX组MCP-1、SDF-1、IP-10表达明显升高(P<0.05);CIA组较hUCMSCS组MCP-1、SDF-1、IP-10表达明显升高(P<0.05);CIA组分别与hUCMSC-MVs低、中、高浓度组比较,CIA组滑膜中MCP-1、SDF-1、IP-10表达明显升高(P<0.05);MTX组分别与hUCMSC-MVs各组比较,低浓度组滑膜中MCP-1、SDF-1、IP-10表达明显升高(P<0.05);hUCMSCs组分别与hUCMSC-MVs各组比较,低浓度组滑膜中MCP-1、SDF-1表达明显升高(P<0.05),低、中浓度组滑膜中IP-10表达明显升高(P<0.05);hUCMSC-MVs各浓度组之间比较,低浓度组滑膜中MCP-1、SDF-1、IP-10表达较中、高浓度组明显升高(P<0.05);hUCMSC组滑膜MCP-1、SDF-1、IP-10表达与MTX组接近(P>0.05)。 结论: 1.hUCMSC-MVs可明显抑制CIA大鼠滑膜炎症。 2.hUCMSC-MVs可通过降低CIA大鼠血清中趋化因子MCP-1、SDF-1水平减轻滑膜炎症,不同浓度hUCMSC-MVs作用相当,且MVs与其母体细胞hUCMSC、MTX作用相当。 3.hUCMSC-MVs可通过抑制CIA大鼠滑膜中趋化因子MCP-1、SDF-1、IP-10表达减轻滑膜炎症,hUCMSC-MVs高浓度组作用优于低、中浓度组,MVs高浓度组与其母体细胞hUCMSCs、MTX作用相当。