人胚肺间充质干细胞对损伤肺组织的修复作用

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1、人胚肺间充质干细胞对损伤肺组织的修复作用作者：刘伟钱东华钱明彭丽萍【摘要】目的研究人胚肺间充质干细胞(MSCs)对损伤肺组织的修复作用。方法通过动物体内实验和细胞体外培养实验，观察人MSCs对肺上皮细胞的生长调控。结果人胚肺MSCs能有效调控肺泡上皮的生长。结论人胚肺MSCs及其条件培养液可以减轻人肺上皮损伤和加速修复，从而为临床治疗COPD、病毒性肺炎造成的肺损伤提供新的生物治疗方法。【关键词】人;胚胎肺;间充质干细胞;损伤肺组织人胚肺间充质干细胞(MSCs)可在体外扩增培养，可传至17代以上，其形态及生长特点不发生明显改变，

2、处于G0/G1期的细胞多，具有典型的干细胞增殖特点，其免疫表型与骨髓来源的MSC相似〔1〕，能够被诱导分化为成骨细胞、脂肪细胞等多种组织细胞,为肺损伤的治疗提出了一个新的思路。本研究通过动物体内实验和细胞体外培养实验，观察人胚肺MSCs对肺上皮细胞的生长调控，证实在肺脏损伤后，人胚肺MSCs及其条件培养液可以减轻人肺上皮损伤和加速修复，从而为临床治疗慢性阻塞性肺病(COPD)、病毒性肺炎等造成的肺损伤提供新的生物治疗方法。　　1材料与方法　　1.1MSC调控肺上皮细胞生长实验动物体内实验：选用无免疫排斥反应的NOD/SCID小鼠

3、并制备呼吸道上皮、肺泡上皮损伤模型。NOD/SCID小鼠经过137铯照射300cGy。分别输入荧光燃料标记的人胚肺MSCs、人骨髓MSCs，定期通过肺组织切片和PCR检测外源基因，观察细胞移植和生长情况。经尾静脉输入胎肺来源的PKH26荧光染料染色的MSCs1×106和NOD/SCID鼠自身的骨髓1×107，2个月后小鼠断颈处死，肺脏组织冰冻切片，荧光显微镜观察PKH26荧光阳性的细胞分布。肺脏组织提取基因组DNA，PCR测定人源性特异基因Amelogenin,上游引物：5′ACCTCATCCTGGCCACCCTGC3′,下

4、游引物5′AGGCTTGAGGCCAACCATCAG3′。PCR条件是96℃变性5min,94℃变性1min,60℃退火1min,70℃延伸1min,共30个循环，最后70℃延伸10min。分别输入两种干细胞和条件培养液给肺损伤模型鼠，观察肺上皮损伤修复速度和程度。　　1.2体外细胞培养实验　　1.2.1建立人胚肺MSC滋养层细胞培养体系(方法同上)。　　1.2.2人胚肺MSC支持成人呼吸道上皮细胞生长的实验　　1.2.2.1主要试剂蛋白酶型内皮细胞生长支持物(ECGS)、表皮生长因子(EGF)、胰岛素(INS)、转铁蛋白(

5、TF)、甲状腺素(T3)、氢化可的松(HC)、抗角蛋白抗体、人胎盘胶原(HPC)均为Sigma产品，LSAB免疫组化试剂盒为Dako产品，MEM、DMEM/F12培养基、胎牛血清FCS为Gibco产品，L谷胺酰胺为Merck产品，余为国产分析纯。　　1.2.2.2培养器皿24孔板为Coring产品，套皿(MillicellCMΦ12mm)为Millpore产品，套皿用HPC按20μg/cm2涂膜置室温18h弃去多余HPC，室温干燥，临用前用PBS洗涤24孔板涂膜同上。　　1.2.2.3培养基配制在DEMEM/F12培养基中加

6、入10μg/mlINS、0.4μg/mlHC、5μg/mlTF、20ng/mlT3、25ng/mlECGS、1mmol/L谷胺酰胺、100IU/ml青霉素、50μg/ml链霉素为无血清培养基。　　1.2.2.4气管上皮细胞分离和培养新鲜气管标本取自意外死亡的健康成人，由本院提供无菌条件下，用冰冷PBS冲洗纵向。切开气管，机械剥离黏膜层，剪成23mm长小片。同上PBS冲洗置于含蛋白酶0.5mg/mlPBS中4℃过夜消化。用漩涡震荡器剧烈震荡消化后的黏膜碎片10余秒，吸管轻轻吹打数分钟，加FCS至终浓度为2.5终止酶反应，1000r

7、/min离心10min，弃上清MEM洗涤细胞2次。用含5FCS的DMEM/F12培养基配置成细胞悬液，台盼蓝拒染色检测活细胞数，按2.5×109个活细胞/cm2加入套皿，5%CO237℃培养24h后换为无血清培养基，隔日换底层培养液一次。设置常规24孔板无血清培养为对照。　　1.2.2.5人胚肺MSCs对成人气道平滑肌细胞生长的影响将前述获得的人胚肺MSCs贴壁细胞用胰酶消化，收集所有贴壁细胞，1000r/min离心，洗涤2次后，计数，取10ml同时加入0.8%甲纤素，15%MCM，30%人AB血清及适量IMDM，以1×106细

8、胞加入24孔板平滑肌的培养基，未加入人胚肺MSC的气道上皮细胞为对照组，放入37℃5%CO2饱和湿度培养箱内，共同培养10～12d，40～50个细胞为1个集落，观察气道平滑肌的生长情况，测定人胚肺间充质干细胞对气道平滑肌生长情况的影响(以细胞集落数计算)。　　1