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背景:合格伦综合征(Sjǒgren'ssyndrome,SS)是一种系统性自身免疫性疾病,在病理学上相应腺体出现淋巴细胞浸润,临床表现为唾液分泌量减少,引起口干症状。目前尚缺乏理想的治疗方法。近年来,间充质干细胞特别是骨髓间充质干细胞(bonemesenchymalstemcells,BMSCs)因其多向分化潜能,已被应用到多种疾病的治疗中,并取得了显著的疗效,成为医学界普遍关注的研究热点。本研究将BMSCs移植入SS模型大鼠下颌下腺内,应用免疫荧光技术观察模型大鼠体内移植的BMSCs在下颌下腺内存活、迁徙及分化情况,并探讨BMSCs移植治疗SS的效果,为BMSCs移植治疗SS提供实验依据。
目的:1、观察大鼠BMSCs的体外生长情况,建立大鼠BMSCs稳定的扩增体系;
2、采用标有增强型绿色荧光蛋白(enhancedgreenfluorescentprotein,EGFP)的重组腺病毒(Ad5F35-EGFP)转染标记BMSCs;并探讨该病毒对细胞增殖能力及分化能力的影响;
3、建立SS大鼠模型,检验其病理学依据并对实验动物进行分组;
4、观察经标记的BMSCs在SS大鼠模型下颌下腺(submandibulargland,SMG)内存活、迁徙及分化情况,分析对SS大鼠模型的影响,并对作用机制进行初步探讨。
5、测定各组大鼠静态唾液总流率及大鼠每日饮水量。
方法:1、通过全骨髓贴壁培养法从幼年大鼠骨髓中分离BMSCs,并进行纯化和扩增,观察培养细胞形态和生物学特性,鉴定P1代细胞表面抗原表型,确立稳定的扩增体系;
2、用Ad5F35-EGFP转染标记BMSCs,对标记后的BMSCs进行连续观察,对荧光强度和标记率进行比较,并检测标记后的BMSCs成骨分化能力;
3、应用同种大鼠下颌下腺蛋白抗原免疫诱导SS大鼠动物模型,并对其进行病理学鉴定,将建模成功后的30只SS模型大鼠随机分为3组:模型组、模型治疗组和模型治疗对照组;
4、在模型治疗组大鼠下颌下腺内注射移植BMSCs,在第1周,第2周,第4周及第8周分别摘取下颌下腺组织在免疫荧光显微镜下进行观察,观察经标记的BMSCs的存活、迁徙及分化情况,模型治疗对照组注射磷酸缓冲盐溶液(phophate-bufferedsaline,PBS)设立对照;
5、在麻醉状态下测定各组大鼠静态唾液总流率,记录大鼠每天饮水量,所测数据用均数±标准差(x±s)表示,采用SPSS12.0统计软件进行t检验组间比较,以P<0.05为有显著性差异。
结果:1、采用全骨髓贴壁培养法培养的BMSCs,原代细胞早期形态呈椭圆形、纺锤形、梭形或多角形,细胞传代后形态逐渐基本达到均一。流式细胞术细胞表型的鉴定分析显示,P1代BMSCs特异性表面标志物分化群(clusterofdifferentiation,CD)44及CD90呈阳性反应,CD45基本呈阴性反应,说明该贴壁细胞为BMSCs;
2、细胞转染过夜后可见BMSCs伸展、变形、拉长,24h后细胞已经开始发出绿色荧光,但强度较弱,48h左右绝大多数BMSCs已经产生荧光且荧光强度较强,到第5天细胞达到90%融合时,转染率也基本稳定。按不同感染复数转染细胞发现随着感染复数的增大,转染率也逐渐增大。
3、经免疫抗原诱导的大鼠病理切片检查发现下颌下腺均出现了明确的淋巴细胞浸润,类似于人类合格伦综合征的病理表现。
4、经标记的骨髓间充质干细胞移植后第1周BMSCs主要分布于针道附近,第2周BMSCs主要分布于腺泡之间的间质中,第4周开始在下颌下腺其他区域均有分布。术后第1周免疫组化染色移植干细胞未见有淀粉酶表达,第8周可见在少量移植细胞的胞浆内有淀粉酶表达。模型治疗对照组没有发现以上现象。
5、各组SD大鼠移植治疗4周时10min静态唾液总流率结果和各组SD大鼠从移植治疗4周时开始测得的平均每天饮水量结果均显示:除模型组与模型治疗对照组相比,P>0.05,无显著性差异外,其他各组间均存在显著性差异。
结论:1、采用全骨髓贴壁培养法分离培养的BMSCs,增殖能力强,细胞活性高,可作为移植治疗的理想种子细胞;
2、用Ad5F35-EGFP转染标记BMSCs后,细胞增殖能力好,细胞分化能力未受明显影响,体内实验中绿色荧光蛋白(greenfiuorescentprotein,GFP)稳定表达有效时间长,可作为示踪研究的理想载体;
3、经免疫诱导的SS大鼠模型稳定可靠,可作为研究SS这一疾病的模型;
4、BMSCs移植到SS模型大鼠的下颌下腺后能够较好存活并发生迁移,在相应微环境的作用下发生了腺泡细胞向分化,并改善模型大鼠的口干症状。