骨髓間充質干細胞對矽塵所致急性肺損傷的療效及其機制研究

 

　　目的:研究BMSC移植對矽塵所致急性肺損傷的療效及作用機制。

 

　　方法:采用隨機分配法將60只小鼠分為對照組、SiO2組和BMSC移植組3個組。

 

　　氣管暴露法建立實驗動物模型,對照組經氣管注射0.90%氯化鈉20μL;SiO2組和BMSC移植組經氣管注射20μL濃度為250 g/L的SiO2混懸液,即5 mg/只,6 h后,上述兩組小鼠分別經尾靜脈給予100μL的0.90%氯化鈉或細胞密度為5×109個/L的BMSC。

 

　　常規喂養3天后處死小鼠,觀察3組小鼠肺組織損傷情況,Wright-Giemsa染色BALF中細胞并計數。

 

　　ELISA檢測小鼠血清、BALF中細胞因子表達水平,qPCR檢測小鼠肺組織中細胞因子mRNA的表達情況;FCM檢測小鼠BALF中巨噬細胞百分比,免疫組化檢測肺組織中巨噬細胞數目,WB檢測肺組織中IL-1β、Caspase-1蛋白表達水平。

 

　　Transwell共培養BMSC和巨噬細胞,ELISA檢測巨噬細胞培養上清中IL-1β表達水平,WB檢測巨噬細胞中IL-1β、Caspase-1蛋白表達水平。

 

　　結果:肉眼觀察可見對照組和BMSC移植組小鼠肺臟表面光滑,SiO2組小鼠肺臟出現明顯的腫脹、充血。

 

　　病理切片顯示對照組和BMSC移植組小鼠肺組織結構無破壞,肺泡腔大小均勻、完整,肺泡結構完整;SiO2組小鼠肺組織有大量炎性細胞浸潤、聚集,肺泡腔有炎性滲出物,肺泡塌陷。

 

　　SiO2組小鼠肺系數高于對照組（P<0.05）,BMSC移植組較SiO2組降低（P<0.05）。

 

　　SiO2組小鼠BALF中總細胞數目和巨噬細胞數目分別高于對照組（P<0.05）,BMSC移植組小鼠上述兩個指標分別低于SiO2組（P<0.05）。

 

　　SiO2組小鼠血清、BALF中IL-1β、IL-6水平分別高于對照組,BMSC移植組上述兩個指標較SiO2組降低（P<0.05）。

 

　　Si O2組小鼠肺組織中IL-1β、IL-6 m RNA相對表達水平分別高于對照組（P<0.05）,BMSC移植組上述兩個指標較SiO2組降低（P<0.05）。

 

　　SiO2組小鼠BALF中巨噬細胞百分比較對照組升高,BMSC移植組巨噬細胞百分比較SiO2組降低。

 

　　免疫組化結果顯示SiO2組小鼠肺組織中有較多巨噬細胞聚集,BMSC移植組巨噬細胞較少。

 

　　SiO2組小鼠BALF中CCL-3表達水平高于對照組（P<0.05）,BMSC移植組較SiO2組降低（P<0.05）。

 

　　SiO2組小鼠肺組織中IL-1β、Caspase-1表達較對照組升高,BMSC移植組上訴兩個指標較SiO2組降低;而Pro-IL-1β、Pro-Caspase-1表達水平在3組間比較無差異。

 

　　體外實驗發現不同濃度SiO2作用巨噬細胞后IL-1β表達水平升高,并呈濃度依賴;分別與BMSC共培養后IL-1β表達水平降低。

 

　　巨噬細胞中IL-1β、Caspase-1表達情況與體內實驗結果一致。

 

　　結論:1、BMSC可以減輕矽塵所致的急性肺損傷。

 

　　2、其作用機制可能是BMSC通過作用于巨噬細胞NLRP3炎性小體通路,減少IL-1β的產生,從而減輕炎癥反應。