探讨骨髓来源间充质干细胞(MSCs)移植对大鼠肺气肿的疗效及其可能机制。
方法24只雌性SD大鼠按随机数字表法随机分为对照组、肺气肿组、MSCs移植组各8只,将肺气肿组与MSCs移植组大鼠烟雾暴露14周,制作肺气肿大鼠模型,予MSCs移植组大鼠通过尾静脉输注6-二乙酰基-2-苯基吲哚(DAPI)标记的骨髓来源MSCs。MSCs移植后第14、28天检测MSCs植入及转分化情况。MSCs移植8周,观察大鼠肺组织病理形态,并进行定量分析;检测凋亡细胞;测定血清和肺组织匀浆中氧化应激水平。
结果MSCs移植后第14、28天,受体肺组织内可见到DAPI标记的MSCs,其中一部分外源性MSCs表达表面活性蛋白C,即一部分植入肺部的MSCs分化成肺泡Ⅱ型上皮细胞。肺气肿组、MSCs移植组肺组织平均内衬间隔均显著高于对照组[(111±23)、(90±15)比(74±10)μm,平均肺泡数均显著低于对照组[(94± 22)、(125± 15)比(159± 22)个/mm2](均P<0.05);肺气肿组肺组织平均内衬间隔显著高于MSCs移植组,而平均肺泡数显著低于MSCs移植组(均P<0.05)。肺气肿组肺泡壁细胞凋亡指数显著高于MSCs移植组[(13.5 ± 2.5)%比(4.8 ± 0.7)%,P<0.05]。肺气肿组、MSCs移植组血清和肺组织中丙二醇均显著高于对照组[(4.3±0.8)、(3.7±0.4)比(3.0±0.4)nmol/ml和(5.4±0.5)、(4.8±0.4)比(4.2±0.6)nmol/mg,均P<0.05];肺气肿组血清和肺组织中丙二醇均显著高于MSCs移植组(均P<0.05)。肺气肿组、MSCs移植组血清和肺组织中超氧化物歧化酶均显著低于对照组[(8.7±0.8)、(9.6±0.7)比(10.5±0.9)U/ml和(56.3±13.4)、(70.2±11.0)比(84.9± 13.0)U/mg,均P<0.05];肺气肿组血清和肺组织中超氧化物歧化酶均显著低于MSCs移植组(均P<0.05)。
结论骨髓来源MSCs移植可减轻吸烟所致的大鼠肺气肿,其可能机制是MSCs归巢、植入至受损伤的肺组织并分化为肺泡Ⅱ型上皮细胞,MSCs还可能通过抑制细胞凋亡、抑制氧化应激对肺气肿发挥治疗作用。