AMD3100骨髓动员促进小鼠缺血随意皮瓣成活和血供重建的实验研究

摘要

目的：
　　 1.使用新型动员剂AMD3100对小鼠进行骨髓动员,分析骨髓动员后不同时间点外周血中各细胞群含量的改变,为下一步研究骨髓动员对缺血皮瓣的作用及机制打下基础。
　　 2.建立小鼠缺血随意皮瓣模型,使用AMD3100进行骨髓动员,以及皮瓣局部加用SDF-1,对比观察皮瓣成活及血供重建情况,初步探讨骨髓动员改善缺血损伤的作用机制。
　　 方法：
　　 1.Balb/c小鼠25只,随机分为5组,每组5只,其中一组为对照组,定义为0小时,直接心脏穿刺取血；实验组共4组,于腹腔注射AMD31005mg/kg,分别在注射后0.5小时,1小时,1.5小时,2小时进行心脏穿刺取血。所取血液制备流式标本,进行CXCR4、Sca-1、CD34、CD45、CD14单标流式分析以及CD71/CD90双标流式分析,并绘制动员效果图。
　　 2.Balb/c小鼠67只,其中一只为分析小鼠背部皮下血管解剖所用,其余为缺血随意皮瓣模型实验所用,根据时间观察点术后1天、3天、5天、7天分为四组,再根据处理措施随机分为对照组,实验Ⅰ组(AMD3100动员组),实验Ⅱ组(AMD3100动员加局部SDF-1注射组)供3组。皮瓣制作术后进行大体观察,按时取材,测量皮瓣成活面积并制作切片进行HE染色观察和CXCR4、CD34、CD117免疫组化分析,微血管计数以及激光共聚焦显微镜荧光双标观察。
　　 结果：
　　 1.AMD3100动员效果非常迅速,各种类型骨髓细胞大致在1小时左右可达到动员高峰,随后动员数量开始减少。
　　 2.对照组皮瓣成活面积比为(38.68±7.50)％,实验Ⅰ组皮瓣成活面积比为(64.52±4.16)％,实验Ⅱ组皮瓣成活面积比为(78.06±4.89)％。HE染色切片观察,实验Ⅰ组和实验Ⅱ组比对照组的组织坏死程度轻,有良好的血管再生、侧支循环开放以及及时的血栓机化再通。免疫组化结果显示,实验Ⅰ组的CXCR4阳性细胞数最多,而实验Ⅱ组和对照组相比无统计学差异,提示在存活良好的皮瓣内CXCR4阳性细胞不会长期存留。实验Ⅱ组和实验Ⅰ组皮瓣内CD34阳性细胞数量高于对照组,以实验Ⅱ组最多。实验Ⅰ组与实验Ⅱ组相比CD117细胞数无统计学差异,但均高于对照组。微血管计数显示实验Ⅱ组毛细血管数目最多,对照组最少。激光共聚焦显微镜荧光双标观察显示,实验Ⅱ组和实验Ⅰ组的CD34/CD133以及CD117/Sca-1双阳性细胞多存在于皮下组织,在对照组极少见。
　　 结论：
　　 1.AMD3100对小鼠具有高效的动员作用,作用时间短暂,能够使外周循环内多种干细胞亚群数量显著增高,适合用于干细胞动员治疗或干细胞移植。
　　 2.通过AMD3100进行骨髓动员,可以使严重缺血的大面积随意皮瓣成活率显著提高；增加新生毛细血管数量和侧支循环开放、促进原有血管内血栓机化再通,良好且快速的重建血供；通过旁分泌或分化替代作用促进组织修复。
　　 3.在骨髓动员的基础上,再提高局部皮瓣内SDF-1浓度,能够进一步改善缺血皮瓣的成活率,吸引更多的干/祖细胞在缺血组织内的聚集,更好的发挥骨髓动员对缺血皮瓣的修复作用。