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急性放射病是核辐射的重要并发症，而放射性肠损伤（radiation-inducedintestinal injury，RIII）是其重要组织损伤类型。同时，随着肿瘤发病率的升高，放射性肠损伤也是盆腔、腹腔、腹膜后等部位恶性肿瘤放射治疗的重要并发症之一。目前对于放射性肠损伤尚无有效防治措施，因此研发新的防治策略具有重要意义。随着研究深入，干细胞应用安全可靠，是近年来生物治疗和再生医学的研究热点。特别是基因修饰的干细胞因具有干细胞治疗和基因治疗的双重优势，在生物治疗领域受到越来越多的关注。间充质干细胞（Mesenchymal stem cells，MSC）是一类重要的成体干细胞，具有多向分化潜能及多种组织修复能力，能够归巢至损伤部位，在肠组织细胞再生和修复中发挥重要的作用。肝细胞生长因子（Hepatocyte growth factor，HGF）是一种多功能的生长因子，它在体内参与并主导促血管生成、抑制纤维化、抑制细胞凋亡和抗炎等病理生理过程。尽管MSC和HGF均具有防治放射性肠损伤的作用。但是，它们的应用均存在局限性。我们前期工作研究表明，重组腺病毒-肝细胞生长因子（Recombinant adenovirus withHGF，Ad-HGF）修饰可使MSCs高表达HGF,延长MSCs的体内存活时间，增强MSCs的抗炎作用，有效治疗放射性肺损伤并预防纤维化形成。与放射性肺损伤相似，放射性肠损伤也具有免疫失衡、大量炎性因子渗出、组织结构破坏、细胞增殖抑制等病理特征。本研究采用HGF修饰的MSCs治疗放射性肠损伤，观察了HGF基因修饰的人脐带间充质干细胞（MSCs-HGF）对放射性肠损伤的防治作用，并初步研究了其作用机制，为基因修饰干细胞治疗放射性肠损伤提供了新的实验数据。我们通过组织贴壁法分离纯化了人脐带间充质干细胞（Umbilical CordMesenchymal stem cell, UC-MSC），通过外源微生物、内毒素检测以及MSCs表面标志、分化能力、染色体核型、异常免疫反应、生物学效力等建立MSCs的质量控制标准。为评价MSCs-HGF的治疗效果，我们利用13Gy的CO60射线腹部局部照射C57BL/6小鼠建立放射性肠损伤模型，选择150MOI Ad-Null或Ad-HGF感染的MSCs细胞作为治疗用细胞。小鼠苏醒后，6小时内经尾静脉注射生理盐水（Normal saline，NS）或Ad-Null修饰的MSCs及Ad-HGF修饰的MSCs（1×106细胞/100μl NS）。通过设立不同时间点及不同的组别，对肠组织切片进行H&E染色观察病理变化情况，以用于评价MSCs对小鼠放射性肠损伤的治疗作用及MSCs-Null和MSCs-HGF组间治疗效果的差异。同时对其可能机制进行研究：通过ELISA和实时定量PCR（real-time PCR）检测血液及肠道局部炎症因子及抗炎因子的表达；通过免疫组化等病理学检测手段，明确HGF基因修饰的MSCs对肠上皮细胞和隐窝细胞增殖、凋亡的影响；通过real-time PCR及免疫组化的方法检测肠上皮紧密连接蛋白表达；通过流式细胞术检测肠系膜淋巴结（mesenteric lymph node，MLN）和小肠派伊氏结（peyerpatches，PP）免疫细胞表型改变。研究结果表明，MSCs移植后可以归巢并定植于损伤肠组织局部，干预放射诱导的肠损伤，减轻由放射引起的肠组织损伤，缩短肠绒毛脱落、坏死等病理改变的恢复时间。MSCs可以调节放射诱导的MLN及PP结免疫细胞表型改变，减少由于照射引起的Treg细胞的增加及T/B细胞比例的升高；可减低外周血及肠组织局部IFN-γ及TNF-α等致炎因子的表达，增加抗炎因子IL-10的表达。另外，移植MSCs还可以修复由于放射引起的肠上皮紧密连接的破坏，促进肠上皮细胞增殖并减少放射诱导的细胞凋亡。MSCs-HGF效果优于MSCs-Null，表明MSCs与HGF基因之间存在协同作用。通过上述研究，我们认为MSCs-Null和MSCs-HGF两种细胞移植不会引起动物的不良反应，同时对于放射性肠损伤均具有一定的防治效果，可以减轻放射导致的肠组织损伤，其中MSCs-HGF治疗效果更为明显。本实验为HGF基因修饰MSCs的临床转化提供了新的实验数据，为放射性肠损伤提供了新的治疗策略。