脂肪间充质干细胞促进巨噬细胞的极化修复糖尿病心肌病大鼠损伤心肌的研究

摘要

目的：本研究旨在探讨脂肪间充质干细胞(AD-MSCs)对糖尿病心肌病(DCM)大鼠的心脏损伤和心功能的影响，并阐明MSCs促进巨噬细胞极化的具体作用机制及在DCM损伤与修复中的重要作用，为防治糖尿病心脏病的发生及进展寻找新的治疗靶点，也为临床上干细胞治疗糖尿病心脏并发症提供实验依据。
　　方法：1）进行随机分组，构建大鼠DCM模型，血生化仪检测血液生化指标空腹血糖(FBG)、血清胆固醇(TC)、血清甘油三酯(TG)，ELISA检测空腹胰岛素(FINS)水平;行心脏组织HE染色，观察DCM心脏组织的损伤情况;行大鼠心脏超声，检测反映心脏舒张、收缩功能的指标(LVEF、FS、E'/A')，评估大鼠DCM的心脏损伤及心功能情况，确定输注MSCs的时间;2）大鼠AD-MSCs的分离、培养及鉴定，并通过大鼠尾静脉回输，干细胞连续治疗4次后检测各组大鼠的血生化指标;通过超声心动图比较各组大鼠的心脏结构及心脏收缩、舒张功能的各项指标;处死大鼠后行组织病理染色(HE染色、Masson染色);流式细胞检测分析各组大鼠心脏组织中巨噬细胞的总数及各分型(M1、M2)的比例;3）体外细胞试验进行巨噬细胞的分离、培养及鉴定，高糖慢性炎症诱导细胞损伤模型，设立不同的干预分组，MSCs Trans-well共培养48h后行流式细胞分析各型巨噬细胞的比例、ELISA检测上清中细胞因子的含量。
　　结果：1）高脂联合小剂量STZ注射后，与正常组大鼠相比，模型组组大鼠FBG、FINS、TC和TG均明显升高，超声示左心室前壁、后壁轻度增厚，左室内径增大，LVEF、FS及E'/A'降低，HE染色示模型组心脏心肌细胞肥大、细胞排列紊乱、炎症细胞浸润增多;2）连续4次MSCs治疗后，与正常组相比，DCM组血生化指标显著异常，室壁厚度变薄及心室腔内径显著增加，LVEF、FS及E'/A'明显降低，HE染色炎症细胞募集显著，Masson染色示间质胶原沉积及纤维化程度明显加重，流式检测示DCM心脏以M1型巨噬细胞为主的巨噬细胞总数显著增多，同时ELISA检测炎症因子IL-6、TNF-α含量升高;与DCM组相比，MSCs组大鼠FBG、FINS、TC、TG明显下降，室壁变薄及心室腔扩大均有所改善，LVEF、FS、E'/A'均显著增加。病理染色结果示心脏的炎症和纤维化程度均明显减轻，流式检测心脏组织内巨噬细胞总数升高，M1促炎型巨噬细胞比例显著降低，M2抗炎型巨噬细胞显著升高，ELISA检测示血清、心脏组织中IL-6、TNF-α明显降低，IL-10明显升高;3）高糖慢性炎症诱导后M1型巨噬细胞比例显著增加，炎症因子IL-6、TNF-α含量增加，IL-6含量降低;MSCs共培养48h后M2型巨噬细胞比例明显升高，且M1型的比例降低，同时IL-6含量显著增加，IL-6、TNF-α含量降低;与MSCs组相比，COX-2抑制剂干预的MSCs组M1型的比例再次升高，M2比例降低，加入PGE2后M1比例降低、M2比例升高，炎症因子IL-6、TNF-α的含量变化同M1型巨噬细胞，IL-10的含量变化同M2型巨噬细胞。
　　结论：1）DCM大鼠具有明显的血糖、血脂代谢障碍，DCM心脏中细胞肥大、炎症和纤维化程度较重，心脏组织结构异常且心脏舒张、收缩功能降低。DCM心脏中的炎症以增加的M1型巨噬细胞募集为主，且存在高浓度的炎症因子;2)MSCs的输注可有效改善DCM大鼠的血糖、血脂代谢，减少心肌损伤，减轻心脏内炎症和纤维化程度，改善心脏结构及心脏功能。MSCs可通过增加心脏内M2抗炎型巨噬细胞的比例和数量减轻心脏及大鼠体内的炎症反应，减轻心脏组织损伤，促进心肌的修复;3）高糖慢性炎症促进巨噬细胞向M1表型极化，MSCs可促进损伤的巨噬细胞向M2抗炎袁型极化，同时减轻炎症反应。MSCs通过COX-2-PGE2通路促进M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞极化，并发挥抗炎作用。

目录

声明

摘要

前言

第一部分 建立大鼠DCM模型并探讨DCM的心脏改变

1．材料

2．方法

3．结果

4．讨论

第二部分 AD-MSCs移植对DCM大鼠心脏的慢性炎症损伤及心功能的影响

1．材料

2．方法

3．结果

4．讨论

第三部分 AD-MSCs对高糖慢性炎症损伤的巨噬细胞表型极化的影响及其机制研究

1．材料

2．方法

3．结果

4．讨论

参考文献

全文小结

文献综述 巨噬细胞表型极化在糖尿病心肌病发生发展和修复过程中的作用

缩略词表

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