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目的:脓毒症常被定义为机体的广泛炎症，常表现为全身炎症反应综合征，死亡率居高不下。脓毒症时，细菌的组成部分和大量的宿主衍生的介质会使血管内皮屏障损伤，导致血管内皮细胞增殖抑制、活化异常和凋亡，引起组织水肿和器官功能障碍，是引起多器官功能不全和死亡的关键原因。新近研究发现，骨髓间充质干细胞(BMSC)可以稳定血管内皮细胞并促进缺血区血管的生成，提示骨髓间充质干细胞在脓毒症血管内皮细胞损伤中极可能具有应用价值。本项目通过体外实验，从细胞治疗学角度探讨BMSC对血管内皮细胞损伤的保护效应，为BMSC在脓毒症治疗中的应用提供理论支持。此外，通过调节TGF-β、Smad4的表达，从正反两方面论证TGF-β/Smad4信号通路在BMSC保护损伤血管内皮细胞中的作用，更加深入认识BMSC对血管内皮细胞的保护机制。 方法:体外分离ICR小鼠血管内皮细胞和骨髓间充质干细胞，在含10％胎牛血清的DMEM/F12完全培养基中培养。实验一:观察LPS刺激后血管内皮细胞细胞增殖、活化和凋亡的改变，了解LPS介导血管内皮细胞损伤的时效和量效关系;LPS刺激后，以BMSC干预，观察不同时间点血管内皮细胞增殖、活化和凋亡的改变情况，探讨BMSC对LPS介导血管内皮细胞损伤的保护作用。实验二:以BMSC干预LPS刺激后的血管内皮细胞，检测TGF-β、Smad4蛋白和基因水平的表达;采用基因转染技术调节TGF-β和Smad4表达后，观察血管内皮细胞增殖、活化和凋亡的改变情况，从正反两方面论证TGF-β/Smad4信号通路在BMSC保护血管内皮细胞中的作用。 结果: 1.骨髓间充质干细胞对LPS诱导血管内皮细胞损伤的保护作用:(1)与对照组相比，100ng/ml和1000ng/ml LPS作用24h或48h后，血管内皮细胞增殖能力显著减弱(P＜0.05或P＜0.01)，E-选择素、P-选择素、ICAM-1、VCAM-1分泌增加(P＜0.05或P＜0.01)，内皮细胞凋亡增多(P＜0.05)。但是与100ng/ml组相比，1000ng/ml组血管内皮细胞增殖能力，E-选择素、P-选择素、ICAM-1、VCAM-1分泌，以及细胞凋亡均无显著性变化。(2)与LPS组相比，BMSC作用12h后，血管内皮细胞增殖、凋亡以及E-选择素、P-选择素、ICAM-1、VCAM-1分泌无显著性变化(P＞0.05);在24和48h时间点，BMSC干预后，血管内皮细胞增殖活性升高，细胞凋亡以及黏附分子E-选择素、P-选择素、ICAM-1、VCAM-1分泌明显减低(P＜0.05或P＜0.01)。 2.TGF-β/Smad4信号通路在BMSC保护血管内皮细胞中的作用:(1)与24h、48h时间点对照组相比，LPS刺激能够显著抑制血管内皮细胞Smad4的表达(P＜0.05或P＜0.01);(2)与同时间点LPS组相比，BMSC作用24h和48h能够显著提高上清液中TGF-β水平，此外血管内皮细胞Smad4表达均显著提高(P＜0.05或P＜0.01);(3)与同时间点BMSC组相比，阻断BMSC细胞TGF-β表达后，上清液中TGF-β水平和血管内皮细胞Smad4表达均明显下降，同时BMSC对血管内皮细胞的保护作用显著受抑(P＜0.05或P＜0.01)。(4)与同时间点BMSC组相比，阻断血管内皮细胞Smad4表达能够显著下调BMSC对血管内皮细胞的保护效应(P＜0.05或P＜0.01)。 结论: 1.LPS能够剂量/时间依赖性诱导血管内皮细胞增殖减低、凋亡增加和活化，在脓毒症致病过程中，这一项效应可能是导致血管内皮和组织器官损伤的重要原因。 2.BMSC对LPS介导的血管内皮细胞损伤具有重要的保护作用，提示其在脓毒症治疗中极具应用价值。 3.LPS能够显著抑制血管内皮细胞Smad4的表达，提示Smad4参与了脓毒症血管内皮细胞损伤的病理生理学过程。 4.BMSC对LPS介导血管内皮细胞损伤的保护作用是通过TGF-β/Smad4信号机制实现的。