脂肪间充质干细胞对染矽尘大鼠肺纤维化的作用研究

【作者】 陈尚雅； 张恩国； 杨叶； 贾强； 薄存香； 张玉； 杜忠君； 邵华；

【机构】 山东省职业卫生与职业病防治研究院； 济南大学山东省医学科学院医学与生命科学学院；

【摘要】 目的:观察脂肪间充质干细胞(ADSCs)对二氧化硅所致大鼠肺损伤的修复作用。方法:购买GFP转基因大鼠,PCR验证大鼠GFP基因表达;取子代大鼠的ADSCs-GFP,尾静脉注射悬浮于DMEM中、细胞密度为1×106/Kg的ADSCs-GFP 1ml,至染矽尘SD大鼠体内,观察ADSCs-GFP在脏器中的归巢。取3只SPF级健康雄性SD大鼠原代获取、鉴定ADSCs,并取20只同类SD大鼠随机分为空白对照组、染矽尘组、溶剂对照组和ADSCs组。空白对照组大鼠非暴露式气管滴注1.0mL生理盐水,染矽尘组、溶剂对照组和ADSCs组滴注1.0mL质量浓度为50g/L的微米级二氧化硅混悬液;24小时后,ADSCs组尾静脉注射与归巢实验同剂量的ADSCs悬液,溶剂对照组注射DMEM 1mL,其余2组注射1mL生理盐水。28天后处死大鼠,检测肺脏器系数,HE染色和Masson染色观察肺组织病理学和纤维化改变,ELISA检测炎症因子,TUNEL法检测细胞凋亡,Western Blot法和免疫组化法检测线粒体凋亡通路相关蛋白。结果:归巢实验表明,大鼠尾静脉注射后3d,肺脏和心脏可见绿色荧光表达,持续至第15d,20d后逐渐消失。造模后,大鼠的肺脏器系数显著增加;病理组织观察结果显示,空白对照组为正常肺组织结构;染矽尘组和溶剂对照组肺部炎症严重,可见大量矽结节和胶原纤维沉积,Modified Ashcroft评分显著升高;与染矽尘组和溶剂对照组比较,ADSCs组肺部炎症减轻,矽结节数量减少,胶原纤维沉积面积较小,Modified Ashcroft评分显著降低。TUNEL检测表明,染矽尘组和溶剂对照组细胞凋亡指数明显高于空白对照组,ADSCs组细胞凋亡指数低于染矽尘组和溶剂对照组。Western Blot结果表明,造模后,Caspase-3蛋白表达显著上调,Bax和Bcl-2蛋白表达显著下调;ADSCs干预后,Caspase-3蛋白表达显著下调,Bcl-2蛋白表达显著上调,且Bcl-2/Bax比值显著升高。免疫组化结果与Western Blot结果一致。结论:ADSCs回输可归巢至染矽尘大鼠肺组织,同时对于延缓染矽尘大鼠早期矽肺纤维化具有明显的干预作用,其机制与调节肺部炎症和细胞凋亡过程有关。更多还原