骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞輸注對再生障礙性貧血模型小鼠骨髓造血功能的影響
結(jié) 果 MSC對再生障礙性貧血小鼠存活率的影響 照射組于照射后2-3天、2周體重輕微下降,3周左右恢復(fù)正常,至28天時(shí)均存活。模型組于制模后3-7天體重明顯下降,第9天略有回升,12天再次明顯 下降,蒼白、活動明顯減少,弓背,松毛,9只于12-19天死亡,解剖發(fā)現(xiàn)各臟器蒼白,胸腺、脾臟、淋巴結(jié)萎縮,部分小鼠小腸有出血點(diǎn),另2只于3周后體 重回升,活動漸增多,毛光滑,模型組小鼠28天存活率為18.2%。MSC組體重變化與照射組相似,2只于16天死亡,其28天存活率為80%。各組 KaplanMeier生存函數(shù)曲線如圖1所示,MSC組與模型組生存曲線比較差別具有極顯著意義(Log Rank統(tǒng)計(jì)量=7.33,p=0.0068)。 MSC對外周血象的影響 結(jié)果見附表。如表所示,模型組小鼠于制模后7天WBC明顯下降,與MSC組及照射組比較差異均具有顯著意義(p<0.01);10天時(shí)3組血象指標(biāo) 均顯著降低;14天時(shí)模型組外周血象仍明顯降低,而MSC組和照射組開始回升,至21天血象基本恢復(fù)正常。9只再生障礙性貧血模型鼠于3周內(nèi)死亡,2只生 存至21天時(shí)血象亦逐漸回升。 MSC對骨髓造血的影響 再生障礙性貧血模型小鼠瀕死前單測骨髓有核細(xì)胞數(shù)為0.03×107,存活至28天的2只小鼠骨髓有核細(xì)胞數(shù)均為0.3×107,造血集落培養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)中均 無集落形成;制模后28天 MSC組骨髓有核細(xì)胞數(shù)平均為1.3 ×107,顯著高于模型組(p<0.01),集落培養(yǎng)可見30-50個(gè)CFUGM生長。照射組與MSC組結(jié)果一致。骨髓病理切片如圖2所示,模型 組骨髓有核細(xì)胞增生明顯減低,有核細(xì)胞數(shù)明顯減少,由大量脂肪細(xì)胞填充骨髓腔,而MSC和照射組骨髓增生活躍,脂肪細(xì)胞較少,以MSC組更為顯著。 討 論 再生障礙性貧血模型小鼠經(jīng)亞致死量射線照射后,造血干細(xì)胞和骨髓微環(huán)境均受到嚴(yán)重?fù)p傷,當(dāng)輸入次要組織相容性抗原不合的小鼠胸腺淋巴結(jié)細(xì)胞后,可進(jìn)一步誘導(dǎo)免疫性骨髓造血功能損傷。再生障礙性貧血小鼠的病理改變與人類再生障礙性貧血相似,是目前篩選治療藥 物較理想的再生障礙性貧血模型[6]。姚軍等采用的照射劑量是6 Gy,再生障礙性貧血發(fā)生率為96.2%,死亡時(shí)間集中在制模后8-14天。我們在預(yù)實(shí)驗(yàn)中采用6 Gy照射劑量,4只照射小鼠于照射后2周左右均死亡,6只模型小鼠于制模后7-8天全部死亡,照射劑量偏大。本研究將照射劑量調(diào)整為5 Gy,照射組小鼠均出現(xiàn)一過性全血細(xì)胞減少,3周左右血象基本恢復(fù)正常,而模型組小鼠于制模后1周出現(xiàn)血象下降,81.8%于3周內(nèi)因造血功能衰竭死亡,病理檢查符合再生障礙性貧血表現(xiàn)。 MSC具有高增殖和多向分化潛能,易于采集、分離純化和體外擴(kuò)增,不表達(dá)或僅表達(dá)可忽略水平的MHCⅡ及T細(xì)胞共刺激分子B71、B72、CD40、CD40L,免疫原性弱[7],在細(xì)胞治療、基因治療中具有廣泛的應(yīng)用前 景。近年來證實(shí),MSC除具有促進(jìn)體內(nèi)造血重建外,還具有抑制同種異基因免疫反應(yīng)、降低移植物抗宿主病的作用[1,2]。本研究結(jié)果顯示,于制模后3天靜 脈輸注MSC可減慢再生障礙性貧血模型小鼠白細(xì)胞下降速度,促進(jìn)骨髓造血恢復(fù),明顯降低死亡率。骨髓病理切片結(jié)果進(jìn)一步證實(shí),MSC靜脈輸注對再生障礙性 貧血小鼠骨髓造血恢復(fù)具有積極作用。MSC促進(jìn)再生障礙性貧血小鼠骨髓造血恢復(fù)的機(jī)制尚不清楚,可能與下列因素有關(guān):①免疫負(fù)調(diào)節(jié)作用:體外實(shí)驗(yàn)證 實(shí),MSC具有抑制異基因淋巴細(xì)胞增殖作用,且有劑量依賴性,但其作用機(jī)制尚不十分清楚。陸曉茜等[2]認(rèn)為,MSC可能是通過細(xì)胞間相互作用及誘導(dǎo)T淋 巴細(xì)胞亞群由Th1、Tc1向Th2、Tc2極化有關(guān);寧紅梅等[8]體外實(shí)驗(yàn)研究提示,MSC的免疫負(fù)調(diào)節(jié)作用可能與誘導(dǎo)CD4+CD25+免疫調(diào)節(jié)性 T細(xì)胞增高有關(guān)。本研究于制模后3天輸入一定劑量的MSC,在一定程度上可以抑制胸腺淋巴結(jié)細(xì)胞介導(dǎo)的針對造血系統(tǒng)的免疫反應(yīng),從而減輕免疫介導(dǎo)性骨髓損 傷。MSC組小鼠外周血象和骨髓病理改變與單照射組小鼠結(jié)果基本一致,這些高度提示MSC主要是通過免疫負(fù)調(diào)節(jié)作用抑制再生障礙性貧血小鼠體內(nèi)免疫反應(yīng), 從而改善再生障礙性貧血小鼠預(yù)后。②修復(fù)造血微環(huán)境,促進(jìn)骨髓造血:射線照射可嚴(yán)重?fù)p傷骨髓造血細(xì)胞和造血微環(huán)境,MSC有向損傷組織處及炎癥反應(yīng)部位遷 移的特性,給再生障礙性貧血小鼠靜脈輸注MSC可使MSC主要?dú)w巢至骨髓,并通過細(xì)胞間直接接觸或通過分泌轉(zhuǎn)化生長因子β1、造血生長因子等間接方式發(fā) 揮造血支持、組織修復(fù)和局部免疫調(diào)節(jié)作用。 絕大多數(shù)兒童再生障礙性貧血是T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫性骨髓損傷,免疫抑制治療有效率達(dá)79%[9],但其中部分患兒血象恢復(fù)不完全或復(fù)發(fā),且仍有少部分患兒對免疫抑制治療無效。除同胞HLA全相合骨髓移植外,目前對免疫抑制治療無效或復(fù)發(fā)的患兒尚缺乏有效治療方法,臨床上亟待探索新的治療手段。MSC因具有免疫負(fù)調(diào)節(jié)及支持造血雙重作用,且具有可移植性,在再生障礙性貧血細(xì)胞治療中可能發(fā)揮重要作用。
【參考文獻(xiàn)】 |
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