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间充质干细胞自噬在改善肝脏缺血再灌注损伤中的研究

郑俊, 周朝荣, 蔡建业, 姚嘉, 张英才, 杨扬

中山大学附属第三医院

目的:人脐带间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)已被证实作为一种细胞治疗方法在多种炎症性疾病中具有良好的应用前景。已有研究表明,MSCs在肝脏缺血再灌注损伤中同样具有明显疗效。然而,随着体内炎症环境发生变化,MSCs的自噬水平也随之发生变化。MSCs内自噬水平发生变化是否影响着MSCs治疗肝脏缺血再灌注的疗效,目前仍不十分清楚。本实验通过改变MSCs内自噬水平,探究其对小鼠肝脏缺血再灌注损伤的作用影响。方法:原代分离hUC-MSCs,通过应用氯喹以及雷帕霉素分别体外抑制以及上调MSCs内自噬水平,并通过western blotting以及qPCR检测MSCs内Beclin1,Atg5以及LC-3B改变,明确MSCs自噬水平的改变情况。进而,通过转染带有GFP绿色荧光的LC-3B质粒,检测MSCs内自噬流改变情况。建立小鼠肝脏缺血再灌注模型,分为4组,分别为:MSCs自噬抑制组、MSCs自噬促进组、MSCs组、PBS组(每组各15只)。在给予小鼠70%肝脏夹闭90分钟后分别经外周静脉应用106/100ul上述相应的MSCs以及等体积的PBS。在术后6h、12h以及24h进行取材,检测各组小鼠血清肝功能、炎症因子改变情况以及检测各组小鼠肝脏病理改变情况。结果:通过应用氯喹和雷帕霉素可以通过蛋白水平以及mRNA水平检测MSCs内Atg5、Beclin1以及LC-3B发现明显改变(p<0.05)。此外,通过荧光检查,发现应用雷帕霉素后,MSCs内自噬流明显增高,而应用氯喹后MSCs内自噬流明显下降。利用小鼠肝脏缺血再灌注损伤模型,通过检测血清肝功能,发现上调MSCs自噬水平可较MSCs组明显改善肝脏炎症功能,而下调MSCs自噬水平则可减弱其功能(p<0.05)。此外,检测肝脏病理切片,发现肝脏内炎症变化情况同样发生相应的改变趋势。结论:本研究发现上调MSC内自噬水平可改善肝脏缺血再灌注损伤的作用,而下调MSC内自噬水平,则其作用相反。因此,本课题证实通过调节MSCs内自噬水平,可能明显其炎症调节作用。为MSCs的临床合理应用提供新的理论依据。
关键词:间充质干细胞;自噬;肝脏缺血再灌注损伤