人脐带间充质干细胞源性外泌体对低氧性肺动脉高压肺血管重构的影响

作     者：刘红 张雨薇 张晴晴 王玉香 格日力 马兰 LIU Hong;ZHANG Yu-Wei;ZHANG Qing-Qing;WANG Yu-Xiang;GE Ri-Li;MA Lan

作者机构：青海大学高原医学研究中心西宁810001 青海大学高原医学教育部重点实验室西宁810001 青海大学青海省高原医学应用基础重点实验室(青海-犹他高原医学联合重点实验室)西宁810001 青海大学医学部公共卫生系西宁810001 

出 版 物：《生理学报》 (Acta Physiologica Sinica)

年 卷 期：2024年第76卷第1期

页      面：33-44页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 10[医学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(No.32060207,82072107) the project of Qinghai Provincial Science and Technology Department China(No.2021-ZJ-738)。 

主　　题：低氧性肺动脉高压 肺血管重塑 间充质干细胞及外泌体 免疫调节 

摘      要：本研究旨在探讨人脐带间充质干细胞源性外泌体(mesenchymal stem cells-derived exosomes,MSCs-Exo)对低氧诱导的肺动脉高压小鼠的作用。无菌条件下从人脐带分离培养间充质干细胞,收集上清,提取外泌体并鉴定。健康SPF级C57BL/6小鼠随机分为3组:常氧对照组、低氧组、低氧+MSCs-Exo组,每组7只。低氧组和低氧+MSCs-Exo组在氧浓度为10.08%、模拟海拔5000 m的低压低氧舱连续饲养4周,建立低氧性肺动脉高压小鼠模型。低氧+MSCs-Exo组在低氧前及低氧第1、3、5、9天尾静脉注射MSCs-Exo,其他2组注射PBS。实验结束后,超声心动图检测各组小鼠肺动脉加速时间和射血时间比值(pulmonary arterial acceleration time/pulmonary arterial ejection time,PAAT/PET)、右心室游离壁厚度,计算右心室肥厚指数RV/(LV+S);HE染色观察肺组织病理改变;EVG染色检测弹力纤维增生情况;免疫组织化学检测肺组织α-平滑肌肌动蛋白(αsmooth muscle actin,α-SMA)表达;免疫荧光染色检测肺组织巨噬细胞浸润;qPCR检测肺组织中IL-1β、IL-33的表达水平、细胞因子微球检测技术检测IL-10的分泌;Western blotting检测各组肺组织M1型巨噬细胞标志物iNOS和M2型巨噬细胞标志物Arg-1及IL-33/ST2蛋白的改变。结果显示,与常氧对照组相比,低氧导致肺动脉压力增高和肺血管重构,巨噬细胞浸润增加,IL-1β、IL-33细胞因子表达增加(P0.05)及IL-33/ST2通路上调(P0.05)。MSCs-Exo干预后,PAAT/PET增加(P0.05),右心室游离壁变薄(P0.05),右心室肥厚指数RV/(LV+S)降低(P0.05),肺小血管α-SMA表达降低(P0.05),肺组织中炎症因子IL-1β、IL-33表达降低,IL-10分泌升高(P0.05)。此外,MSCs-Exo上调Arg-1,下调iNOS及IL-33/ST2(P0.05)。以上结果提示,人脐带MSCs-Exo可能通过免疫调节作用来缓解低氧性肺动脉高压。