ADSCs-exo对小型猪腹腔镜肝部分切除合并缺血再灌注损伤保护作用的研究

【作者】 王月； 王洪斌；

【机构】 东北农业大学动物医学学院； 河南科技大学动物科技学院；

【摘要】 复杂的肝脏手术常伴随肝脏缺血再灌注损伤(Ischemia reperfusion injury,IRI)的发生,严重时将影响术后肝组织活性及肝功能恢复,目前对肝脏IRI的防治措施研究仍处于探索阶段。间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)能够促进损伤组织的修复与再生,可能主要通过旁分泌机制发挥作用。外泌体是旁分泌组分中的重要成分之一,能够承载亲本细胞的生物学功能,通过传递蛋白质和核酸促进细胞与细胞间的沟通。MSCs来源外泌体(MSCs derived exosomes,MSCs-exo)具有抗炎、抗氧化、抗凋亡、促进再生等保护作用,但研究主要集中在啮齿类动物,小型猪作为比较医学中理想的实验动物,尚未见到相关报道。因此本研究旨在探究和比较ADSCs-exo与ADSCs干预小型猪肝损伤的作用效果及作用机制。本研究选择30头巴马小型猪作为试验动物,其中随机选取6头用于获取脂肪组织,进行ADSCs、ADSCs-exo的分离、鉴定。另外24头小型猪随机平均分为4组,假手术组(Sham组)、模型组(IRI组),ADSCs-exo干预组(Exo组),ADSCs干预组(ADSC组),应用腹腔镜技术建立小型猪肝部分切除合并IRI的模型,在肝切除即刻通过门静脉注射相应干预物,并分别于术前,术后1d、3d、7 d采集血液样本及肝组织样本进行后续检测。组织病理学检查结果显示,肝损伤后IRI组肝细胞索结构混乱、肝窦消失,肝细胞严重肿胀、空泡样变,线粒体明显肿胀、内质网严重扩张,局灶性或点状细胞凋亡、坏死及炎性细胞浸润,与IRI组相比,ADSCs-exo和ADSCs干预能够减轻肝组织形态学变化。肝功能及炎症水平检测结果与组织病理学检查结果相符,ADSCs-exo和ADSCs干预能够有效降低ALT、AST、LDH、ALP、TBIL、HA的水平,维持TP的水平,减轻肝损伤、促进肝功能恢复;并能有效降低外周血中WBC、NE、MO数量及促炎因子TNF-α、IL-6和CRP的水平,同时增强抑炎因子IL-10的表达,改善肝组织及全身炎症水平。此外,ADSCs-exo和ADSCs干预还能够增加肝损伤后Ki67阳性率,并有效升高PCNA、CyclinD1、HGF、STAT3、SOCS3、VEGF、ANG1、ANG2、TGF-β的mRNA及蛋白水平,同时抑制再生负调控因子SOCS3和TGF-β的表达,促进细胞进入细胞周期、启动肝再生,促进肝细胞、窦内皮细胞增殖。以上结果中,ADSCs-exo与ADSCs干预均未见显著差异。综上所述,ADSCs-exo干预能够改善小型猪肝损伤后肝组织形态及肝功能恢复,并能够有效降低肝损伤后的炎症水平,调控线粒体和内质网损伤与修复相关分子表达,提高肝再生水平,与ADSCs的作用机制和干预效果相似。表明ADSCs-exo干预可能是替代ADSCs治疗肝损伤的有效方式。更多还原