MSCs来源的exosome修复受损子宫内膜的体内实验研究

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第一部分新西兰大白兔骨髓间充质干细胞及其来源的外泌体的分离、培养及鉴定目的:体外分离新西兰大白兔骨髓间充质干细胞(BMSCs),进行培养、纯化及生物学特性和表型特征的研究;提取BMSCs来源的exosome进行鉴定,测定exosome蛋白含量,用于后续兔子宫内膜损伤的实验研究。方法:1.取4周龄雄性新西兰大白兔的胫骨和股骨分离出骨髓,采用全骨髓贴壁法培养及纯化BMSCs;流式细胞仪检测BMSCs的表面标记物,并向脂肪细胞方向诱导鉴定纯化的BMSCs;采用CCK8法检测细胞增殖速度,绘制生长曲线。2.收集第3代BMSCs的培养上清,Exo Quick-TCTM试剂盒提取exosome,并在透射电镜下观察形态;BCA法测定exosome蛋白含量。结果:1.(1)原代培养的兔BMSCs在接种48h后可见少量细胞贴壁,呈不规则多角形或扁梭形;培养68d后细胞绝大数处于贴壁状态,呈纺锤形或梭形,可见散在分布的细胞集落;1416d可进行首次传代。传代后4h可见贴壁细胞,24h细胞基本完全贴壁铺展,呈长梭形,增殖迅速,56d后细胞基本融合。纯化至3代以后细胞形态趋向一致,呈均一纤维细胞样贴壁生长。(2)纯化的BMSCs高表达表面分子标志物CD29(97.60%),不表达CD45(1.89%),表明培养的细胞为间充质干细胞;对BMSCs诱导分化的成脂细胞进行染色鉴定,可见明显的空泡样脂滴,证实MSCs具有向脂肪细胞分化的能力。(3)正常传代P3 BMSCs与冻存复苏P3代细胞的生长曲线无明显差异。2.(1)透射电镜下观察exosome形态,可见较多圆形或椭圆形膜性小囊泡,包膜完整,直径约40-160nm,腔内含有低电子密度成分。(2)BCA蛋白定量法测得稀释20倍的exosome蛋白浓度为1.986μg/μl。结论:1.全骨髓贴壁细胞分离法能够成功分离并扩增骨髓间充质干细胞,这类细胞生长稳定、增值力强,且纯度较高、活性较好、表型均一。2.分离纯化的兔骨髓间充质干细胞高表达特异性抗原CD29,而几乎不表达造血干细胞特异性抗原CD45。3.冻存的BMSCs复苏后其生物活性无明显改变,冻存细胞可用于后续的体内实验研究。4.采用ExoQuick-TC试剂盒可以成功提取BMSCs培养液中的exosome,且操作简单。第二部分兔骨髓间充质干细胞来源的外泌体修复子宫内膜损伤的体内实验研究目的:构建稳定的新西兰大白兔子宫内膜损伤动物模型,为后续体内实验提供一个平台;初步探讨BMSCs来源的exosome是否具有修复受损子宫内膜的潜能及其作用机制,作为临床中治疗宫腔粘连的理论依据。方法:选取2-3月龄雌性新西兰大白兔60只,随机分为四组,每组15只,A组:对照组(假手术组);B组:模型组(双重损伤组);C组:BMSCs组;D组:exosome组。A组只开腹不损伤,B、C、D三组采用机械和感染双重损伤法建立兔子宫内膜损伤动物模型,造模一周后C、D组分别局部注射BMSCs、exosome悬液,A、B组局部注射等量PBS,分别于处理后1w、2w、4w处死5只新西兰兔,收集子宫组织,采用HE/Masson染色观察子宫内膜形态学改变及纤维化改变,免疫组化及Western Blot检测子宫内膜标记蛋白CK、VIM的表达。结果:1.兔子宫内膜损伤后形态学改变:子宫内膜表面上皮大量脱落,内膜间质变薄甚至裸露;间质出血,毛细血管破裂、出血。可见宫腔粘连带形成,腺体稀疏,间质纤维化增生。2.HE/Masson染色结果:治疗后4w,BMSCs组和exosome组兔子宫内膜腺体数量显著高于模型组(P<0.05),纤维化面积比率显著低于模型组(P<0.05)。3.治疗后4w,BMSCs组和exosome组CK-19蛋白相对表达量显著高于模型组(P<0.05),与对照组无差异(P>0.05);治疗后4w,BMSCs组和exosome组VIM蛋白相对表达量与模型组及对照组均有显著差异(P<0.05)。结论:1.双重损伤法致兔子宫内膜发生不可逆性损伤,形成瘢痕修复,能够建立稳定的子宫内膜损伤动物模型。2.骨髓间充质干细胞可以作用在损伤的子宫内膜中,促进受损内膜的修复,可能作为外源性的干细胞修复损伤的子宫内膜。3.作为骨髓间充质干细胞来源的外泌体具有同干细胞类似的作用,可以在损伤的子宫内膜中作用,促进受损内膜的修复。
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