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目的:1、基于前期研究,进一步证实人骨髓间充质干细胞(hBMSC)移植治疗1型糖尿病(T1DM)动物模型NOD/Ltj小鼠的疗效(血糖、血清胰岛素、胰岛组织修复情况和胰岛内胰岛素含量);2、从CD4+CD25+FOXP3+调节性T细胞(Treg)比例、淋巴细胞亚群CD4+/CD8+T淋巴细胞比例、CD4+辅助性T细胞中Th1/Th2平衡状态等三方面,观察hBMSC对NOD/Ltj小鼠的免疫调节作用;3观察hBMSC在小鼠体内的归巢现象和转分化特性;4、观察hBMSC移植过程中的安全性(致瘤现象等)。方法:7-8周龄雌性NOD/Ltj鼠36只,多次小剂量STZ注射建立1型糖尿病模型后随机分为对照组和移植组,对照组(0w:6只,2w:6只,4w:6只,6w:6只),移植组(2w:6只,4w:6只)。0w指开始成模,2、4、6w分别指成模后或移植后2w、4w、6w。hBMSC经CFSE标记(标记率98%以上)后,经尾静脉注射于移植组小鼠体内(剂量为2×106)hBMSC,同等剂量生理盐水注射于对照组小鼠,两组小鼠每周各监测一次空腹血糖和体重,在不同观察点(0w、2w、4w、6w)处死小鼠之前行腹腔糖耐量试验(IPVTT),1-2天后摘眼球取血处死小鼠,留取脾脏、胰腺、肾脏等标本。留取外周血清后ELISA方法检测小鼠外周血胰岛素含量,FlowCytomix方法检测Th1/Th2细胞炎症因子;新鲜脾脏用来做流式,检测CD4+CD25+FOXP3+调节性T细胞(Treg)比例、淋巴细胞亚群CD4+/CD8+T淋巴细胞比例;留取部分胰腺和肾脏做成冰冻切片后荧光显微镜下观察hBMSC的归巢现象;取胰腺冰冻切片用抗人胰岛素抗体进行免疫荧光,观察有无人胰岛素阳性表达;留取部分胰腺用以HE染色和免疫组化检测胰腺病理情况和鼠胰岛素表达量;移植过程中发现的瘤样物质做HE染色观察病理成分。结果:1.移植疗效的观察:血糖:小鼠造模2-5天后陆续发病,血糖>13.9mmol/l,移植组小鼠经hBMSC移植后,1-4w血糖较对照组显著下降(P<0.01),但整体血糖水平随时间延长有上升趋势。IPVTT结果显示:移植组2w组小鼠0、60、120min血糖和4w组0、120min血糖较对照组均有显著下降(P<0.05);移植组小鼠2w和4w时血糖曲线下面积(AUCG)较对照组显著降低(P<0.05)。此外,移植组小鼠体重呈逐步上升趋势,且在第3w时显著升高(P<0.05)。血清胰岛素:ELISA结果显示移植组对照组有升高趋势,但两组无统计学差异。胰岛组织修复情况和胰岛内胰岛素含量:HE染色结果可观察到移植组较对照组淋巴细胞浸润减少,胰岛炎程度减轻,胰岛数目增多;免疫组化结果观察到移植组小鼠胰岛素含量增多,经Image-ProPlus软件分析后发现含量高于对照组,但无统计学差异。2.免疫调节作用:淋巴细胞亚群CD4+/CD8+T淋巴细胞:移植组CD4+T细胞比例下降,且2W和4W时显著降低(P<0.01);CD8+T细胞比例下降,且在4W时显著降低(P<0.05)。Treg:移植组较对照组相比,小鼠脾脏Treg比例在2w和4w时均显著升高(P<0.05)。Th1/Th2:Th1细胞炎症因子方面,移植组和对照组相比,IFN-γ和TNF-α浓度均有下降趋势,IFN-γ浓度在2w、4w时均显著降低(P<0.05),TNF-α在2w时显著降低(P<0.05)。Th2细胞炎症因子方面,移植组与对照组相比,IL-5、IL-6、IL-10三者浓度均有上升趋势,且IL-6浓度在2w、4w时显著降低(P<0.05)。3.归巢与转分化特性:胰腺和肾脏的冰冻切片在荧光显微镜下可观察到,部分经CFSE标记的hBMSC归巢至胰腺,且2w组多于4w组,肾脏较少观察到归巢现象;对胰腺进行人胰岛素免疫荧光时,未能观察到人胰岛素阳性表达。4.致瘤性:在移植组两只小鼠后肢膝关节处各发现一瘤样物质,HE染色结果显示主要成分为骨样细胞和软骨样细胞。结论:(1)DhBMSC移植后,NOD小鼠体内的高血糖水平显著下降,血清胰岛素水平和胰岛内胰岛素含量显著升高,受损胰岛组织在一定程度上得到修复;(2)hBMSC可有效提高Treg比例,减少致病性CD4+T和CD+8T淋巴细胞的比例。同时,通过降低IFN-γ和’TNF-α浓度,升高IL-5、IL-6、IL-10浓度,使Th1/Th2平衡状态右移;(3)hBMSC于NOD小鼠体内可归巢于受损的胰岛β细胞,但未能分化为胰岛素分泌细胞;(4)hBMSC很可能具有一定的致瘤性,因此,应高度警惕在临床中开展MSC移植治疗T1DM的远期安全性。