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研究目的:干细胞在再生领域所取得的进展为肝硬化的治疗提供了新视角,但普遍存在的问题干细胞定植数量有限,限制了其作用的发挥.本项目拟采用基因修饰的方法,将CXCR4导入到骨髓间充质干细胞(BMSCs)中,探讨其促BMSCs定植及其修复肝损伤的机制.研究方法:(1)构建慢病毒载体CXCR4/GFP及GFP;(2)分离BMSCs,传至P3,P4代,并对其表型进行鉴定;(3)采用CCL4法构建雌性肝硬化大鼠动物模型,分成四组(每组15只),分别接受DMEM,DMEM-BMSCs,DMEM-CXCR4-GFP/BMSCs,及DMEM-GFP/BMSCs移植;(4)移植后的72h, 7天,14天分别处死接受DMEM,DMEM-BMSCs, DMEM-CXCR4-GFP/BMSCs,及DMEM-GFP/BMSCs移植的大鼠,收集大鼠血清行肝功检测,收集肝组织行HE染色观察组织学改变情况;(5)免疫组织化学检测SRY基因的表达,观察移植后72小时各实验组大鼠肝内BMSCs定植情况;(6免疫组织化学法检测大鼠肝组织汇管区及肝实质细胞内CK18,CK19,PCNA,Jagged-1,Noth-1,EPCAM的表达,观察BMSCs对肝干细胞微环境(Niche)中作用,探讨其调控肝脏Niche中定向分化的机制.结果:(1)采用CCL4法,12周时间成功构建70只肝硬化大鼠的动物模型(共购买100只大鼠左右,死亡率30%左右);(2)成功构建了CXCR4慢病毒表达载体,感染此慢病毒的BMSCs既能高表达CXCR4基因,又能维持其干性;(3)CXCR4可促进BMSCs在肝硬化大鼠肝内的定植;(4)通过移植前后的肝功能检测,提示接受DMEM-CXCR4-GFP/BMSCs移植组大鼠的白蛋白,甘油三酯水平较其它组有明显改善,但谷丙转氨酶、谷草转氨酶以及胆红素等指标变化不明显;(5)接受CXCR4/BMSCs移植大鼠肝组织中核增殖抗原PCNA,及肝细胞标志物CK18,胆管上皮细胞标志物CK19等表达较BMSCs移植组及未接受BMSCs移植组高;接受CXCR4/BMSCs移植大鼠的肝脏汇管区表达EPCAM、Notch-1.等细胞数较接受BMSCs移植组多.结论:CXCR4修饰的BMSCs移植后可改善肝硬化大鼠的肝功能,其发挥作用的机制并非主要依赖定植细胞的转分化,而是定植的BMSCs与肝脏干细胞小生镜(hepatic stem cell niche)中的细胞相互作用,通过Wnt及其Notch通路调节niche中前体细胞向肝细胞及胆管上皮细胞分化,进而修复慢性肝损伤.