SDF-1α/CXCR4轴促进间充质干细胞归巢于实验性结肠炎受损结肠

摘要

目的:调查基质细胞衍生因子(stromal cellderived factor-1,SDF-1)/趋化因子受体4(chemokine receptor 4,CXCR4)轴在骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,BMSCs)治疗2,4,6-三硝基苯磺酸(2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid,TNBS)诱导的结肠炎中的作用.方法:从SD大鼠骨髓中分离BMSCs并使用流式细胞术鉴定.通过慢病毒技术使BMSCs表达绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP;Ad-GFP-BMSCs)或共表达CXCR4和GFP(Ad-CXCR4-BMSCs),Western blot检测BMSCs转染前后CXCR4蛋白表达.32只大鼠被随机分成4组(n=8):空白组、模型组、AdGFP-BMSCs组和Ad-CXCR4-BMSCs组.采用TNBS诱导实验性结肠炎,尾静脉注射AdCXCR4-BMSCs或Ad-GFP-BMSCs治疗结肠炎大鼠.细胞治疗1 wk后收集结肠组织,免疫荧光以及Western blot检测结肠部位GFP和SDF-1表达.结果:慢病毒转染后BMSCs的存活率大约为90%,80%的BMSCs能够稳定表达GFP蛋白.相对空白组,结肠炎大鼠结肠部位SDF-1表达明显上升.尾静脉注射治疗1 wk后,与正常组比较,Ad-GFP-BMSCs组不能迁移至受损结肠并显著的下降炎症病理分数(3.50±0.53 vs 3.62±0.52,P>0.05).与模型组比较,Ad-CXCR4-BMSCs能够显著的下降结肠炎疾病活动指数(2.71±0.28 vs 3.88±0.17,P<0.01)和病理炎症分数(2.25±0.71 vs 3.62±0.52,P<0.01).与Ad-GFP-BMSCs组比较,AdCXCR4-BMSCs组结肠部位GFP蛋白表达明显增高(0.70±0.34vs 0.10±0.12,P<0.01).结论:SDF-1/CXCR4轴在BMSCs归巢于受损的结肠部位中发挥重要的作用,可能为炎症性肠病的细胞治疗提供潜在的方法和理论依据.