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研究背景:脓毒症(Sepsis)是世界范围内最主要的死亡原因之一,尤其是在经济欠发达国家,给家庭及国家带了沉重的经济负担。近年来,尽管危重病医学及血液净化医学得到了极大的发展,但是脓毒症病人的死亡率仍然居高不下,尤其是合并脓毒症肾损伤的患者,死亡率更是高达50%以上。脓毒症肾损伤已经成为脓毒症的独立死亡因素,合并肾损伤的重度脓毒症增加了治疗的难度及费用,因此如何避免及干预脓毒症及脓毒症肾损伤就成为医学界的研究热点。近年来,具有来源丰富、简单;自我分化、更新能力强;低免疫源性等特性的骨髓间充质干细胞在基础研究及临床工作中具有广泛的应用前景。IL-17是一种重要的前炎症因子,是连接固有免疫和适应性免疫的桥梁。已有研究证明IL-17参与了脓毒症的发病,但是IL-17对脓毒症肾损伤的发病及MSC对脓毒症IL-17的影响尚不清楚,因此本文即通过盲肠结扎穿孔术(CLP)建立小鼠脓毒症模型,观察间充质干细胞对脓毒症及其肾损伤的干预作用,并初步探讨IL-17在MSC发挥对脓毒症导致的急性肾损伤保护机制中的可能作用。方法:第一部分,建立小鼠CLP诱导的脓毒症模型,经尾静脉注射106个C57/BL6小鼠骨髓来源的MSC,(1)观察造模后一般状态及72小时生存率;(2)血清送检我院生化科,检测血清肌酐、尿素氮、谷丙转氨酶、谷草转氨酶(n=10);(3)评价脓毒症肝脏及肺脏病理损伤程度,评价脓毒症肾脏病理损伤程度及肾小管坏死评分(n=5);(4)ELISA检测循环中炎症因子IL-6、IL-17、IL-10、TNF-α、INF-γ的表达;(5)双光子显微镜技术追踪红色荧光蛋白标记的MSC在脓毒症小鼠各器官的分布情况(n=3)。第二部分,给IL-17基因敲除鼠建立CLP诱导的脓毒症模型,(1)观察造模后一般状态及72小时生存率;(2)血清送检我院生化科,检测血清肌酐、尿素氮、谷丙转氨酶、谷草转氨酶(n=10);(3)PAS染色评价脓毒症肾脏病理损伤程度及肾小管坏死评分(n=5);(4)免疫荧光技术检测浸润肾脏的中性粒细胞(Ly-6G)的数量变化(n=5);(5)QT-PCR检测肾脏组织炎症因子IL-1β、IL-6、IL-17、IL-10、TNF-α、INF-γ以及趋化因子CXCL1、CXCL2、CXCL5的mRNA表达;(6)检测脓毒症肾脏局部的TUNEL阳性细胞;(7)Western Blot检测肾脏局部的Cleavedcaspase3表达。第三部分,(1)免疫荧光技术检测浸润至肝脏、肺脏及肾脏的中性粒细胞(Ly-6G)及巨噬细胞(F4/80)的数量变化(n=5);(2)流式细胞技术检测脓毒症小鼠脾脏中分泌IL-17的γδT细胞和αβT细胞的比例(n=5);(3)取脓毒症小鼠肾脏组织提取RNA,QT-PCR检测炎症因子IL-6、IL-1β、IL-17、IL-10、TNF-α、INF-γ以及趋化因子的mRNA表达;(4)流式细胞技术检测脓毒症小鼠肾脏中分泌IL-17的γδT细胞的比例(n=5)。结果:在本研究第一部分中,我们成功建立了盲肠结扎穿孔导致的脓毒症损伤模型。造模后3h经尾静脉注射106个MSC可以改善脓毒症一般状态及生存率,血清肌酐、尿素氮、谷丙转氨酶、谷草转氨酶水平下降,各组织的病理改变减轻。MSC注射至脓毒症小鼠体内后可显著减少循环中炎症因子的表达,尤其以IL-17改变比较明显,同时增加IL-10的表达。MSC尾静脉注射至脓毒症小鼠体内后,始终未在肝脏、肾脏和心脏定植,而3h即可出现在肺脏、脾脏及腹腔淋巴结。在本研究第二部分中,我们应用IL-17基因敲除鼠建立脓毒症模型,发现基因敲除鼠的一般状态及生存率明显好于野生型小鼠的脓毒症模型,生化指标及肾脏病理改变均较野生型比也显著好转。肾脏局部炎症因子、趋化因子的mRNA表达及中性粒细胞的浸润亦较野生型改善。同时肾脏局部的TUNEL阳性细胞及Cleaved caspase3的表达均明显下降,说明敲除IL-17可以明显改善脓毒症及脓毒症肾损伤。在本研究的第三部分,MSC可减少浸润至肝脏、肺脏及肾脏的中性粒细胞数量和巨噬细胞数量。脓毒症损伤可以使脾脏分泌IL-17的αβT细胞及γδT细胞比例增加,且以γδT细胞增加为主。MSC可减少脾脏分泌IL-17的γδT细胞的比例。同时,我们发现脓毒症小鼠肾脏组织的炎症因子及趋化因子的mRNA水平均明显升高。而MSC治疗可以降低IL-6、IL-1β、IL-17、TNF-α、INF-γ及趋化因子的mRNA水平并进一步升高IL-10的mRNA水平。流式细胞检测发现脓毒症损伤可以使小鼠肾脏组织IL-17分泌明显增加,且主要来自γδT细胞。MSC可减少浸润至肾脏局部的分泌IL-17的γδT细胞。结论:(1)MSC可改善脓毒症及其肾损伤;(2)MSC可以改善脓毒症小鼠的炎症状态;(3)在脓毒症小鼠IL-17主要来自γδT细胞;(4)MSC可以抑制脾脏及肾脏局部分泌IL-17的γδT细胞;(5)敲除IL-17后可以起到保护脓毒症肾损伤的作用。抑制IL-17可能是MSC发挥保护脓毒症及其肾损伤的重要机制之一。