基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4对人骨髓间充质干细胞向脑缺血损伤区迁移的影响

摘要

背景:近年研究发现移植的骨髓间充质干细胞能向颅内创伤、脑卒中、炎症和变性疾病等病灶部位迁移,进而发挥治疗作用,但对于其向病灶定向迁移的具体机制还不十分清楚。目的:探讨基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4在移植的骨髓间充质干细胞趋向缺血脑组织迁移中的作用。设计、时间及地点:细胞学体内实验,于2008-02/2009-02在解放军第三军医大学新桥医院中心实验室进行。材料:骨髓标本取自解放军第三军医大学附属新桥医院血液科收治的15～40岁正常或原发病未累及骨髓患者,三四月龄健康雄性SD大鼠72只由解放军第三军医大学野战外科研究所实验动物中心提供。方法:密度梯度离心贴壁筛选法分离纯化、体外培养人骨髓间充质干细胞。54只大鼠参照Nagasawa线栓法制备局灶性脑缺血再灌注模型,剩余18只作为假手术组,仅插入线栓10mm。模型组及假手术组大鼠各取9只,分别于造模后第2,4,8天,采用Real-timePCR和免疫组织化学法定量分析缺血脑组织基质细胞衍生因子1表达变化。剩余36只脑缺血再灌注模型鼠随机分为细胞移植组、溶液对照组,18只/组,于再灌注后24h分别从尾静脉缓慢注入1mL人骨髓间充质干细胞悬液(含2×109L-1个细胞)或1mLPBS。主要观察指标:人骨髓间充质干细胞CXCR4 mRNA和蛋白的表达,缺血再灌注后脑组织基质细胞衍生因子1mRNA和蛋白表达变化,免疫组织化学检测人骨髓间充质干细胞向缺血脑组织的迁移和分布。结果:RT-PCR结果发现人骨髓间充质干细胞表达CXCR4 mRNA,免疫细胞化学染色发现CXCR4主要表达于人骨髓间充质干细胞的胞膜和胞浆。脑缺血再灌注损伤后2,4,8d,趋化因子基质细胞衍生因子1mRNA水平呈上升趋势,与假手术组比较差异有显著性意义(P<0.05)。经静脉移植的人骨髓间充质干细胞定向迁移到脑损伤区域,并大量分布于基质细胞衍生因子1高表达的缺血半暗区,损伤侧大脑半球人骨髓间充质干细胞数量显著高于对侧半球(P<0.01)。结论:基质细胞衍生因子1及其受体CXCR4参与并促进人骨髓间充质干细胞向脑缺血再灌注损伤区的迁移。