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背景:骨髓抑制是化疗常见的剂量限制性毒副作用,严重影响化疗的疗效和患者的生存质量,如何改善患者生活质量并延长远期生存周期成为关键问题。近年来,中医食疗等辅助治疗手段用于防治恶性肿瘤化疗后骨髓抑制,临床效果显著且副作用少,得到越来越多的关注。课题组前期研究归芪猪蹄食疗方,临床应用效果良好,且对骨髓造血功能和造血微环境有一定的保护作用。基于前期研究基础,以及“精气血互生”和“药食同源”的理论,优化形成扶正补血食疗方(Fuzheng Buxue diet therapy,FZBX)。目的:体外分离、鉴定小鼠造血干细胞(Hematopoietic stem cells,HSCs)和小鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs),建立 5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil,5-FU)损伤小鼠HSCs和BMSCs的体外共培养模型,探讨扶正补血食疗方含药血清是否通过影响细胞增殖、细胞周期和凋亡等方面发挥作用,并结合其调控Notch信号通路的情况,探索扶正补血食疗方抗化疗后骨髓抑制的分子生物学机制,揭示“精气血互生”理论与“药食同源”理论的科学内涵,为该食疗方的临床应用提供实验室依据。方法:(1)5-FU损伤小鼠HSCs和BMSCs体外共培养模型的建立:①分别采用免疫磁珠分选法和全骨髓贴壁法体外分离、纯化、培养C57/BL6小鼠的CD117+细胞和BMSCs,通过倒置显微镜进行细胞形态学观察,通过流式细胞术检测细胞表面标志物表达。②损伤模型的制备及扶正补血食疗方含药血清对细胞活性的影响:加入不同浓度的5-FU(0、12.5、25、50、100、200μg/mL)分别刺激小鼠 BMSCs 培养 24、48h,不同浓度的扶正补血食疗方含药血清(0%、2.5%、5%、10%、20%、30%、40%)分别刺激小鼠BMSCs培养24h,运用CCK-8法检测细胞活性。③小鼠HSCs和BMSCs共培养的细胞分组:将小鼠HSCs和BMSCs共培养体系分为三组,包括空白对照组(空白血清)、5-FU组(空白血清+5-FU)、扶正补血食疗方组(FZBX含药血清+5-FU)。(2)扶正补血食疗方对5-FU损伤小鼠骨髓造血干细胞的保护作用及Notch通路的调控:①扶正补血食疗方对损伤共培养体系中小鼠HSCs的影响:各组细胞干预24h后,收集各组悬浮的小鼠HSCs,采用CCK-8法检测扶正补血食疗方含药血清对HSCs增殖能力的影响,流式细胞术测定细胞周期和细胞凋亡情况。②扶正补血食疗方对损伤共培养体系中小鼠HSCs Notch通路的调控:各组细胞干预24h后,收集各组悬浮的小鼠HSCs,采用qRT-PCR法检测Notch信号通路相关基因的表达。结果:(1)5-FU损伤小鼠HSCs和BMSCs体外共培养模型的建立:①分选出的小鼠HSCs体积偏小,细胞形态为圆形;培养的第三代小鼠BMSCs细胞形态均一,排列整齐,多呈长梭形。流式细胞术检测其表面标志物,可见小鼠HSCs中90.3%呈CD117阳性;第三代小鼠BMSCs中97.5%呈CD29阳性,98.8%呈CD44阳性,仅0.17%呈C-kit 阳性。②5-FU对小鼠BMSCs的抑制率随干预浓度和干预时间的变化而变化,在此时间点下50μg/mL、100μg/mL、200μg/mL干预浓度有统计学差异(P<0.05)。最终我们选择50μg/mL的药物浓度刺激24h作为造模条件。同时小鼠BMSCs在10%扶正补血食疗方含药血清的培养条件下细胞活性最高,故以此作为实验的最佳干预浓度。③将小鼠HSCs和BMSCs共培养体系分为三组,包括空白对照组(10%空白血清)、5-FU组(10%空白血清+50μg/mL 5-FU)、扶正补血食疗方组(10%FZBX含药血清+50μg/mL 5-FU)。(2)扶正补血食疗方对5-FU损伤小鼠骨髄造血干细胞的保护作用及Notch通路的调控:①小鼠HSCs和BMSCs共培养24h后,5-FU显著抑制HSCs细胞活性(P<0.05);而扶正补血食疗方能够提高HSCs细胞活性(P<0.05),促进HSCs增殖。②小鼠HSCs和BMSCs共培养24h后,5-FU组G0/G1期细胞比例明显高于空白对照组(P<0.05),S期细胞比例明显低于正常对照组(P<0.05);而扶正补血食疗方促使HSCs由G0/G1期进入S期(P<0.05)。③小鼠HSCs和BMSCs共培养24h后,相较于空白对照组,5-FU组HSCs的总凋亡率增加(P<0.05);而扶正补血食疗方能够逆转HSCs的凋亡趋势,降低凋亡率(P<0.05)。④小鼠HSCs和BMSCs共培养24h后,5-FU刺激降低了 HSCs中Jagged1、Notch1、Notch2的表达(P<0.05);而扶正补血食疗方上调Jagged1、Notch1、Notch2的表达(P<0.05)。结论:免疫磁珠分选法分离培养小鼠CD117+HSCs,纯度高、活性好;全骨髓贴壁法所得到的小鼠BMSCs细胞群纯度高、可稳定扩增。扶正补血食疗方能促进HSCs的增殖,抑制HSCs的凋亡,并通过激活Notch信号通路调控“造血龛”发挥抗化疗后骨髓抑制作用。