基础研究
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世界华人消化杂志. 2013-11-28; 21(33): 3623-3630
Published online 2013-11-28. doi: 10.11569/wcjd.v21.i33.3623
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
刘星星, 范恒, 段雪云, 唐庆, 寿折星, 左冬梅, 张丽娟, 曹丹, 邹舟
刘星星, 范恒, 唐庆, 寿折星, 左冬梅, 张丽娟, 曹丹, 邹舟, 华中科技大学同济医学院附属协和医院中西医结合科 湖北省武汉市 430022
段雪云, 湖北中医药大学附属医院药剂科 湖北省武汉市 430061
刘星星, 2011级华中科技大学同济医学院在读博士, 主要从事消化系统疾病的研究.
基金项目: 国家自然科学基金资助项目, No. 81273906.
作者贡献分布: 此课题由范恒设计; 实验过程由刘星星、段雪云、寿折星、左冬梅、张丽娟、曹丹及邹舟操作完成; 范恒与唐庆指导; 数据分析由刘星星完成; 本论文写作由刘星星与范恒完成.
通讯作者: 范恒, 教授, 主任医师, 博士生导师, 430022, 湖北省武汉市解放大道1277号, 华中科技大学同济医学院附属协和医院中西医结合科. fanheng009@aliyun.com
电话: 027-85726395 传真: 027-85726395
收稿日期: 2013-07-21
修回日期: 2013-10-25
接受日期: 2013-10-31
在线出版日期: 2013-11-28
Abstract

目的: 调查基质细胞衍生因子α(stromal cell-derived factor-1α, SDF-1α)/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、Ad-GFP-BMSCs组和Ad-CXCR4-BMSCs组. 采用TNBS诱导实验性结肠炎, 尾静脉注射Ad-CXCR4-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-1α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-1α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, Ad-CXCR4-BMSCs组结肠部位GFP蛋白表达明显增高(0.70 ± 0.34 vs 0.10 ± 0.12, P<0.01).

结论: SDF-1α/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.

Keywords: 间充质干细胞; 趋化因子受体4; 归巢; 炎症性肠病; 慢病毒

核心提示: 成功构建稳定过表达趋化因子受体4(chemokine receptor 4, CXCR4)的骨髓间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs), 证实上调CXCR4能促进外源性BMSCs向炎症肠道归巢进而增强对炎症性肠病(inflammaotoy bowel disease, IBD)的治疗作用, 并探讨其机制, 为临床有效应用BMSCs治疗IBD提供理论参考.