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目的:应用经慢病毒转染后过表达CXCR4的大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)通过玻璃体腔注射移植到糖尿病大鼠体内后,观察过表达CXCR4的BMSCs是否具有更好的治疗作用,并探讨其治疗糖尿病大鼠视网膜病变可能的机制。方法:1.原代分离、培养BMSCs,并对其细胞免疫表型进行鉴定。2.利用基因重组方法构建慢病毒载体,将CXCR4目的基因转染至第3代BMSCs,并进行免疫荧光、Western-Blot、q-PCR检测目的基因转染后CXCR4基因在BMSCs中表达的情况;通过MTS细胞增殖实验检测BMSCs的增殖能力,观察转染CXCR4基因后BMSCs增殖能力是否有变化。通过transwell小室进行BMSCs的趋化实验检测,观察在SDF-1的诱导下转染CXCR4基因后BMSCs迁移能力是否增强。通过流式细胞仪对BMSCs凋亡程度检查,观察转染CXCR4基因后BMSCs凋亡程度是否有变化。3.将过表达CXCR4的第3代BMSCs移植到STZ诱导4w的糖尿病大鼠玻璃体腔体内,检测各组移植前及移植后1w、2w、3w大鼠血糖、体重等大体情况。实验动物分组:正常对照组(正常组)、糖尿病大鼠对照组(Blank组)、磷酸盐缓冲液治疗组(PBS组)、注射未经处理BMSCs治疗组(native组)、注射GFP病毒感染BMSCs治疗组(GFP组)、注射CXCR4-GFP病毒感染BMSCs治疗组(CXCR4组)。造模成功后进行干预治疗,其中PBS组、native组、GFP组、CXCR4组分别给予PBS、BMSCs、GFP-BMSCs、CXCR4-GFP-BMSCs玻璃体腔注射治疗,正常对照组和Blank组不予特殊治疗。注射后1w、2w、3w观察各组视网膜石蜡切片HE染色病理组织学变化,western-blotting和免疫组织化学法检测各组大鼠视网膜组织中Rhodopsin、NSE及炎症因子IL-6、TNF-α蛋白表达变化,统计对比后得出结论。结果:1.从大鼠骨髓中易分离培养出BMSCs,细胞纯度高、形态均一且具有典型MSC形态特征,表达MSC特异抗原标志,体外扩增能力强且能保持其低分化状态和多向分化潜能;2.通过慢病毒转染后,可过表达CXCR4基因。同时在MTS增殖能力检测试验中发现,过表达CXCR4的BMSCs较正常的BMSCs和未转染目的基因的GFP-BMSCs细胞增殖能力没有明显差异(p>0.05)。在transwell趋化实验中,在SDF-1诱导下过表达CXCR4的BMSCs较正常的BMSCs和未转染目的基因的GFP-BMSCs细胞迁移能力有明显提高(p<0.05)。通过流式细胞仪对细胞凋亡程度的检查,发现过表达CXCR4的BMSCs较正常的BMSCs和未转染目的基因的GFP-BMSCs细胞凋亡程度没有明显差异(p>0.05)。3.和对照组相比,玻璃体腔移植CXCR4-BMSCs后视网膜炎症程度明显减轻;并且视网膜组织中Rhodopsin、NSE蛋白表达明显升高,炎症因子IL-6、TNF-α蛋白表达明显降低(P<0.05)。结论:1、本研究在国内外首次采用过表达CXCR4基因的BMSCs治疗糖尿病大鼠模型,发现通过慢病毒转染过表达CXCR4的BMSCs其趋化、归巢能力明显增强,从而达到最大化的发挥外源性MSCs的治疗作用。2、过表达CXCR4的BMSCs较普通BMSCs能更好的减轻糖尿病大鼠视网膜病变炎症反应,而且推断其可以诱导视网膜出现相关蛋白的表达,从而更好的发挥对视网膜损伤的修复作用。