成体干细胞是从胎儿和出生后个体的不同组织中分离到的具有自我更新、多向分化潜能和增殖特性的细胞,它不仅对所在组织器官有重建和修复功能,还具有分化为其他组织细胞的可塑性。研究较多的骨髓干细胞已证实除了可分化成造血细胞系列外,还可跨系统、跨胚层分化为肝细胞、胆管上皮细胞、内皮细胞、骨骼肌细胞、心肌细胞、神经元细胞、视网膜细胞等,目前动物实验及一些临床病例利用骨髓干细胞极强的分化能力用于心肌梗塞,缺血性心脏病的治疗,发现移植的骨髓干细胞可迁移到心肌梗死区分化为心肌细胞和血管内皮细胞,参与坏死心肌组织的再生和血管生成,改善心功能。提示骨髓干细胞移植在退行性和遗传性等难治性疾病中具有潜在的治疗前景。急性肾功能衰竭在临床的发病率较高,可由多种因素引起,其中缺血再灌注(I/R)损伤是最为常见原因,严重烧伤、心脏停跳、失血性休克、呼吸抑制、肾移植术、毒物中毒及严重感染等,均可导致急性肾缺血再灌注损伤,主要病理表现为肾小管的损害,肾功能的恢复依赖于肾小管上皮细胞的再生。已有的研究发现,在制备的肾小球肾炎模型中,骨髓干细胞可分化成肾小球系膜细胞,参与肾小球的修复,提示骨髓干细胞在损伤肾脏的局部微环境中可发挥多向分化的潜能。为此,本实验制备小鼠肾脏缺血再灌注损伤模型,观察骨髓干细胞在其中的分化情况。方法:制备雌性BALB/C小鼠肾脏缺血再灌注损伤模型,亚致死剂量60Co照射后通过尾静脉移植同系雄性小鼠骨髓单个核细胞,移植后不同时相点处死小鼠,PCR检测受体雌鼠骨髓中Y-染色体性别决定区Sry基因片段;免疫组织化学染色结合荧光原位杂交观察骨髓干细胞在肾脏内的分化情况;骨髓移植前后不同时相测定血清尿素氮值了解小鼠肾功能情况。主要结果:1.缺血再灌注模型的制备及鉴定:小鼠双肾缺血30min恢复灌注24h,HE染色可见肾小管上皮细胞呈空泡样变性,部分细胞坏死脱落入管腔,基底膜暴露,肾小管<WP=8>腔内有大量透明管型,间质内出血伴炎性细胞浸润。电镜检查有超微结构的改变。由此证实缺血30min再灌注足以造成小鼠肾脏结构的损伤。2.骨髓干细胞植入受体鼠骨髓的检测:骨髓移植后15d,PCR检测到受体雌鼠骨髓中有Sry基因表达。3.骨髓干细胞在受体肾脏内分化的观察:骨髓移植后30d,I/R损伤肾脏内检测到Y+/CK18+及Y+/RCA+细胞,假手术组小鼠肾脏内未观察到上述细胞。4.骨髓移植前后受体鼠肾功能检测:在本实验条件下,通过尾静脉移植同系小鼠骨髓单个核细胞对于改善肾脏I/R损伤小鼠的肾功能作用不明显。结论:1.静脉移植的骨髓干细胞具有归巢能力,可植入受体鼠骨髓长期存活。2.骨髓干细胞具有向肾小管上皮细胞分化的潜能。3.肾脏内的局部微环境对骨髓干细胞发挥向肾小管上皮细胞分化的潜能起重要作用。干细胞的分化表现出很强的环境依赖性。4.骨髓干细胞极强的可塑性有望在肾功能衰竭的细胞替代治疗中发挥重要作用。