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目的铅中毒贫血是严重危害人类健康的疾病,我国儿童铅中毒状况目前已经非常严重,低水平铅暴露的危险性逐渐成为研究热点。探讨铅作用下骨髓造血微环境(Hemopoietic microenvironment, HIM)的主要成分骨髓间充质干细胞(Mesenchymal stem cells, MSC)以及造血调控因子对红系造血调控机制的影响,就有可能进一步抓住引起铅中毒贫血发生、发展的主要环节,为防治铅中毒贫血提供新思路和理论依据。之所以研究MSC,还因为MSC具有分布广泛、取材方便、扩增迅速、可在体外长期培养、遗传背景稳定及免疫排斥反应极弱等优点,适当转入促进BFU-E生长和保护巯基的基因,可作为生物制剂进行基因治疗。治疗时既能发挥其长期稳定分泌治疗因子的作用,又避免了常规治疗的副作用,如驱铅药物特效性差、有严重肾毒性和不宜长期使用等缺点,故具有重要的实际应用价值。内容外周血血细胞包括红细胞、白细胞和血小板三类细胞,它们均起源于骨髓造血干/祖细胞(Hematopoietic stem/progenitor cells, HSPCs)。血细胞的生成要经历一个较长的细胞增殖、分化、成熟和释放的过程,更是一个涉及多层次、多因素的复杂调控过程。然而,体内整个稳态造血过程的实现又依赖于复杂而完整的骨髓HIM。本研究以HIM中的最主要组成成分-MSC为研究对象,通过制备大鼠慢性铅中毒贫血模型,检测不同剂量醋酸铅对大鼠MSC生长增殖的影响、其分泌的骨髓基质细胞衍生因子(stromal cell derived factor-1, SDF-1)的含量变化和红系转录因子GATA1 mRNA表达水平的变化情况,探讨铅对HIM造血调控机制的影响。方法SPF级4周龄健康SD大鼠40只,按体重分层随机分为4组：空白对照组、15mg/kg·bW、30mg/kg·bw和60mg/kg·bw醋酸铅组,灌胃染毒8周后处死。分别检测血铅、骨铅、骨髓铅和外周血RBC、Hb含量来确定铅中毒贫血模型的成功建立；密度梯度离心法分离培养MSC,第7d计数MSC细胞成集落数,即间充质细胞集落形成单位(Colony-forming unit-fibroblast, CFU-F);各组取第三代细胞应用MTT法检测醋酸铅对MSC增殖情况的影响；制备骨髓涂片,免疫组织化学法检测醋酸铅对SDF-1蛋白表达含量的影响：RT-PCR法检测醋酸铅对骨髓红系转录因子GATA1 mRNA表达的影响。结果1低于60mg/kg-bw醋酸铅慢性染毒8周对大鼠的体重、净增体重以及摄食量无显著影响(P>0.05)。2血铅、骨铅以及骨髓铅含量均随着染铅剂量的增加而显著增加(P<0.05),外周血RBC和Hb含量明显降低(P<0.05)。3随骨髓铅含量的增加,CFU-F成集落率明显降低(P<0.05),MTT法测定各组细胞增殖曲线显示染铅组MSC增殖受抑制(P<0.05),高剂量组尤为明显。4免疫组织化学法检测骨髓中SDF.1蛋白表达情况显示：随着染铅剂量的增高,其表达明显减少(P<0.05)。5 RT-PCR法检测骨髓中GATA1 mRNA的表达水平发现：随着染铅剂量的增高,其表达明显降低(P<0.05)。结论1低于60mg/kg-bw剂量醋酸铅染毒8周对4周龄SD大鼠的一般生长发育指标无明显影响。2长期接触铅可导致组织铅含量明显升高,并且在骨和骨髓中蓄积；而且外周血RBC、Hb含量明显降低,说明铅中毒贫血模型制备成功。3醋酸铅可以降低CFU-F成集落率,MTT法测得MSC增殖速度减慢,说明铅可严重影响MSC的生长增殖,即影响骨髓HIM的组成,从而影响其造血调控功能,降低了基质细胞对造血实质细胞的直接支持作用。4醋酸铅可以降低骨髓中SDF-1蛋白的表达水平,进而影响了HSPCs的增殖分化、迁移、动员、黏附以及调控其归巢定位于HIM等环节。5醋酸铅可以降低骨髓中红系转录因子GATA1 mRNA的表达水平,从而使得红细胞成熟障碍。总之,铅抑制MSC的生长、降低SDF-1的含量,同时还减少红系转录因子GATA1 mRNA的表达。提示铅对HIM有较强的毒性作用,进而影响了整个造血调控过程,最终可能对外周血象的改变产生重大影响。