中性粒细胞在骨髓间充质干细胞治疗D-氨基半乳糖诱导急性肝衰竭大鼠中的作用

摘要

目的观察骨髓间充质干细胞（MSCs）移植对D-氨基半乳糖（D-GalN）诱导SD大鼠急性肝衰竭模型的治疗作用并探索中性粒细胞在其中的机制关联。方法将39只雄性SD大鼠分为4组:对照组（n = 8, 腹腔注射等渗盐水）、模型组（n = 10, 腹腔注射D-GalN）、溶剂组（n = 9, 腹腔注射D-GalN后2 h尾静脉注射等渗盐水）及治疗组（n = 12, 腹腔注射D-GalN后2 h尾静脉注射MSCs）。建立D-GalN诱导急性肝衰竭模型后24 h处死大鼠, 分别收集血液及肝脏组织, 检测血清丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶和总胆红素, 血液分析大鼠外周血中性粒细胞数量及比率, 免疫荧光检测肝脏中性粒细胞标志物Ly6g表达水平, 髓过氧化物酶（MPO）试剂盒检测肝脏MPO活性, RT-PCR检测肝脏组织炎性因子及趋化因子肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、干扰素γ、白细胞介素10、CXC趋化因子配体1、CXC趋化因子配体2的mRNA水平;另将64只雄性SD大鼠随机分组后连续7 d观察各组大鼠生存率。两两组间比较应用独立样本t检验（经Levene方差齐性检验, 当P ＆ 0.05时, 采用校正t检验）;大鼠生存分析采用两两比较的Logrank检验。结果 D-GalN诱导的急性肝衰竭SD大鼠24 h后反映肝功能的生物化学指标显著升高[丙氨酸氨基转移酶:（2 884.1±541.0）U/L与（45.4±11.0）U/L, P ＆ 0.001;天冬氨酸氨基转移酶:（3 634.9±755.9）U/L与（143.9±23.7）U/L, P ＆ 0.001;总胆红素:（44.4±8.4）μmmol/L与（0.9±0.2）μmmol/L, P ＆ 0.001];外周血中性粒细胞数量与比率大幅上升[数量:（4.7±1.1）×109与（1.4±0.4）×109, P ＆ 0.001;比率:44.9%±8.0%与18.3%±4.4%, P ＆ 0.001);肝脏组织中性粒细胞大量聚集, MPO活性[（4.72±1.09） U/g与（1.13±0.24） U/g, P ＆ 0.001]、炎性因子及趋化因子均明显增多。MSCs移植较模型组可有效改善急性肝衰竭大鼠肝功能[丙氨酸氨基转移酶:（1 823.9±389.2）U/L与（2 884.1±541.0）U/L, P ＆ 0.001;天冬氨酸氨基转移酶:（2 173.0±567.3）U/L与（3 634.9±755.9）U/L, P ＆ 0.001;总胆红素:（30.9±6.5）μmmol/L与（44.4±8.4）μmmol/L, P ＆ 0.001]并提高其生存率（50.0%与12.5%, P = 0.023）。同时, 外周血中性粒细胞数量与比率明显降低[数量:（3.5±1.0）×109与（4.7±1.1）×109, P = 0.012;比率:35.9%±8.9%与44.9%±8.0%, P = 0.021], 肝脏内中性粒细胞数量显著减少, MPO活性下降[（3.52±1.03）与（4.72±1.09）U/g, P = 0.040], 且炎性因子及趋化因子表达受到抑制（肿瘤坏死因子α:2.458±0.762与3.778±1.046, P = 0.005;白细胞介素1β:2.498±0.547与4.065±0.953, P = 0.002;干扰素γ:3.977±1.039与5.418±1.255, P = 0.025;白细胞介素10:6.056±1.542与3.368±0.952, P = 0.001;CXC趋化因子配体1:7.988±1.911与10.366±1.239, P = 0.010;CXC趋化因子配体2:3.441±1.005与4.847±1.113, P = 0.019）。结论 MSCs移植对D-GalN诱导的急性肝衰竭大鼠有治疗作用, 该过程伴随外周血及肝脏中性粒细胞的聚集减少与活性降低, 炎性因子与趋化因子可能参与调控两者的机制联系。