BMSCs的免疫负调节性对变应性鼻炎小鼠炎症反应的影响

摘要

骨髓间充质干细胞（bone marrow-derived Mesenchymal stemcells，BMSCs）是骨髓内除造血干细胞之外的另一类干细胞，是骨髓造血微环境的重要组成部分，在体内外均具有支持和调控造血的作用。BMSCs具有多向分化的能力，在不同的诱导条件下能分化为成骨细胞、成软骨细胞、脂肪细胞等成熟的间质细胞。近年研究表明BMSCs具有弱免疫原性及独特的免疫负调节特性，可在不同层次抑制T细胞、B细胞、自然杀伤细胞(NKC)和树突状细胞(DC)，在体内BMSCs通过多种机制发挥它的免疫调节功能[1]，包括细胞与细胞间的直接接触和分泌细胞因子抑制T细胞的增殖及在宿主体内存活并诱导免疫耐受。BMSCs用于医学领域的巨大潜能逐渐被发掘出来。
　　 实验表明BMSCs可以抑制T细胞的增殖从而导致免疫耐受[2-6]。另外，除了未分化的间充质干细胞可以抑制T细胞的增殖外，实验也表明，随着干细胞的分化，其抗原性并没有随之增加[7]。总之，间充质干细胞可以通过某种机制抑制T细胞的成熟来逃避免疫系统的清除。也暗示间充质干细胞可能在机体免疫系统的调节及骨髓中各种干细胞未分化状态的维持方面起作用。有关BMSCs细胞因子表达格局的报道还很不一致，肝细胞生长因子、IL-10、TGF-β1在各种来源的BMSCs中高表达，是目前比较公认的BMSCs介导免疫抑制的细胞因子。IL-10被公认为是Treg的生长因子，在诱发Treg中起关键作用，而且可以拮抗炎症免疫应答过程中的IL-12，是免疫负调节因子，在BMSCs/MLR体系中加入抗IL-10的抗体可以部分拮抗BMSCs的免疫抑制作用[8,9]。Krisztian[10]等通过实验发现BMSCs通过TGF-β抑制变应性反应并减低哮喘小鼠模型气道的炎症反应。Shin-Hwa[11]等将BMSCs回输如哮喘小鼠体内，发现小鼠气道炎症反应得到改善。
　　 本研究拟定通过三部分探讨同种异体BMSCs回输后，变应性鼻炎小鼠模型症状、局部炎症反应及血清IL-4、IL-10的变化。首先，提取培养小鼠骨髓间充质干细胞;其次，建立变应性鼻炎小鼠模型并分组;第三，观察各组小鼠症状及局部炎症反应、血清学指标的变化及差别，揭示BMSCs回输后可以改善变应性鼻炎小鼠症状及炎症反应。
　　 目的：
　　 通过对过敏性鼻炎小鼠模型进行同种异体骨髓间充质干细胞移植，观察模型小鼠症状、局部炎症反应变化，探讨骨髓间充质干细胞的免疫负调节性对过敏性鼻炎小鼠的影响，为变应性鼻炎的治疗开辟新思路。
　　 材料与方法：
　　 一、BMSCs的提取及培养
　　 取4周龄SPF级Balb/c小鼠，采用全骨髓培养法提取并培养BMSCs。Balb/c小鼠经七氟烷麻醉后，75％酒精充分浸泡颈部以下5分钟，2遍。于无菌条件下取其四肢长骨，充分去除表面肌肉组织后（注意避免骨壁破损），于预先准备好的75％酒精中浸泡30秒，生理盐水浸泡2分钟放于无菌容器中。剪去双侧干端，加入10％DMEM（含有10％新生牛血清）培养基，1ml注射器冲洗骨管，冲出骨髓组织，充分混匀，接种于25cm2瓶中，3-4ml/瓶，置于37℃，5％CO2饱和湿度培养培养箱中，24小时后更换培养液，观察细胞贴壁及生长情况。2-3天更换培养液，约1周细胞长满瓶底约90％，进行传代，收取第2代细胞冻存备用。
　　 二、变应性鼻炎小鼠模型的制备
　　 6周龄SPF级Balb/c小鼠，首先进行基础致敏阶段，采用卵清蛋白混悬液(30μg、5mgAl(OH)3佐剂、1ml生理盐水）1ml腹腔注射，隔日1次，连续7次，共13天。其次进入进入激发阶段，第14日开始用5％卵清蛋白混悬液滴鼻，20μl/侧，滴鼻后观察观察小鼠打喷嚏、抓鼻、流涕等症状的变化。小鼠激发后立即观察小鼠打喷嚏、抓鼻情况的改变并予以记录，10分钟/只。
　　 三、BMSCs的回输及疗效分析
　　 取6周龄SPF级Balb/c小鼠，适应性饲养1周，随机分成空白对照组(K)、模型对照组(M)、细胞回输组(C)、地塞米松治疗组(D)，每组10只。K组:全身致敏及局部激发均用生理盐水;M组:全身致敏及局部激发均用卵清蛋白混悬液;C组:全身致敏及局部激发同M，激发前回输BMSCs; D组:全身致敏及局部激发同M，激发前给以地塞米松腹腔注射。
　　 记录各组小鼠症状（打喷嚏、抓鼻次数）、鼻腔粘膜HE染色及瑞氏染色观察局部炎症情况及检测各组小鼠血清IL-4、IL-10指标的差别比较，对统计数据进行统计分析。
　　 实验结果：
　　 一、BMSCs提取及培养的结果
　　 体外培养的原代BMSCs，24h视野中有较多悬浮的红细胞，48小时更换培养液，可见散在的纺锤形细胞贴壁，贴壁细胞呈克隆样生长，快速分裂增殖形成细胞团簇，纺锤形细胞呈放射状排列，5～7天细胞增殖明显长满培养皿底，此时细胞呈长梭形纤维样紧密排列，漩涡样生长，但形态欠均一，10天时，经多次换液后血细胞逐渐被清除，且BMSCs形态均匀一致。传代细胞:传代培养的细胞形态同原代培养相类似，但在细胞的排列和分布上比原代培养的BMSCs整齐和均一。细胞生长曲线:细胞在第1～3天数目逐渐增加，第5天开始大量增殖，待到第8、9天趋于稳定，达到细胞生长平台期，传代细胞生长类似原代细胞。
　　 二、各组小鼠症状学结果
　　 经观察对比，实验组大鼠频频用前爪抓鼻端两侧，并伴有喷嚏声，清水鼻涕较多，在鼻端流出，两道湿痕，个别眼角湿润，精神不振，而正常对照组无明显体征。采用SPSS16.0软件对各组小鼠喷嚏数及抓鼻数进行对比分析，空白对照组及模型对照组、细胞回输组具有明显差异，细胞回输组及地塞米松组无明显差别。
　　 三、各组小鼠气道（鼻腔粘膜）炎症反应
　　 对各组小鼠鼻腔粘膜进行HE染色，观察粘膜纤毛形态、局部嗜酸性粒细胞数量、腺体增殖情况对比。K组鼻腔粘膜纤毛排列整齐，未见炎细胞浸润及腺体增生;M组鼻腔粘膜纤毛倒伏、断裂、缺失，可见腺体增生及炎细胞浸润;C组及D组则介于二者之间。
　　 鼻腔粘膜切片瑞氏染色结果示K组粘膜下未见明显嗜酸性粒细胞浸润，M组则可见大量嗜酸性粒细胞浸润，而C组及D组则介于二者之间。
　　 四、各组小鼠血清学IL-4、IL-10浓度结果
　　 各组数值进行统计学分析，K组与M组、C组及D组均具有明显差异，而C组及D组无明显差别。
　　 结论：
　　 同种异体BMSCs回输后可缓解AR小鼠激发时的症状及气道炎症反应，提高BMSCs数量，刺激BMSCs生长，有望为变应性鼻炎的治疗提高新途径。

目录

声明

摘要

英文缩略语

论文一 BMSCs的提取及培养

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

论文二 小鼠变应性鼻炎模型的建立及评价

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

论文三 BMSCs免疫负调节性对AR小鼠炎症反应的影响

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

本研究的创新性自我评价

参考文献

综述

在学期间科研成绩

致谢

个人简介