UC-MSCs诱导表达IDO促烧伤大鼠修复的机制研究

作     者：张进进 

作者单位：新疆医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：邢颜超

授予年度：2015年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 10[医学] 

主      题：UC-MSCs IDO 免疫调节 烧伤 炎症 

摘      要：目的:比较体外诱导表达吲哚2,3-双加氧酶(indoleamine2,3-dioxygenase,IDO)的脐带间充质干细胞)对T细胞增殖能力的影响,了解IDO高表达的UC-MSCs移植治疗大鼠烧伤的免疫调节机制、促烧伤修复效果,探讨UC-MSCs在烧伤治疗的临床应用前景。方法:(1)体外实验:建立稳定的UC-MSCs系,用干扰素γ(Interferon-γ,IFN-γ)诱导UC-MSCs产生IDO,并分别用逆转录聚合链式反应(Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction RT-PCR)和Western Blot检测诱导后UC-MSCs的IDO信使核糖核酸(Messenger ribonucleic acid,mRNA)表达水平和蛋白表达水平;将T细胞分别与不同比例及不同组别的UC-MSCs共培养,检测比较培养体系中T细胞的增殖能力。(2)动物实验:取体重200±5g SD(sprague-dawley)雄性大鼠294只随机分为预实验组、盐水对照组、空白对照组、MSCs组、Induced MSCs组、Induced MSCs+1-MT组。根据预实验组烧伤后炎症介质变化曲线,确定UC-MSCs移植时间点。将盐水对照组、空白对照组、MSCs组、Induced MSCs组、Induced MSCs+1-MT组共计240只大鼠制备烧伤模型,在烧伤24h后对盐水对照组进行皮下盐水注射,MSCs组进行UC-MSCs移植,Induced MSCs组移植经IFN-γ诱导表达IDO的UC-MSCs、Induced MSCs+1-MT组移植IFN-γ诱导表达IDO的UC-MSCs并添加IDO的拮抗剂1-MT,以上UC-MSCs的移植量均为2×106。并在烧伤后0d、1d、2d、3d、5d、7d、9d采集血样,检测其WBC、CRP及炎症因子IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-10表达变化,通过图像分析软件比较14d、21d、28d时各组创面愈合率。结果:(1)通过RT-PCR和Western Blot检测,结果显示未诱导前UC-MSCs的IDO表达较弱,经过IFN-γ诱导后,其IDO的表达增强,且随着IFN-γ浓度的增加,UC-MSCs的IDO表达呈现出逐渐增强的趋势。(2)共培养体系中,诱导产生IDO的UC-MSCs对T淋巴细胞的增殖与其他各组相比具有明显的抑制作用(P0.01),未经诱导的UC-MSCs组对T细胞的增殖抑制作用强于IFN-γ诱导后添加1-MT拮抗剂的UC-MSCs移植组,相同条件下加入IDO特异性的抑制剂1-MT的共培养体系中,UC-MSCs对T淋巴细胞的增殖抑制作用轻微。(3)在烧伤模型的炎症因子检测中,炎症因子IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-10在烧伤后七天内出现不同程度的升高。Induced MSCs组和MSCs组较两个对照组及诱导后MSCs+1-MT组的WBC、CRP和炎症因子TNF-α、IL-6、IL-10各项指标均有不同程度的降低,但Induced MSCs组的炎症指标较MSCs组下降幅度更为显著,IFN-γ水平未见显著差别。(4)创面愈合率。烧伤后14d,MSCs组、Induced MSCs组、Induced MSCs+1-MT组与两组对照组相比,创面愈合率较高,但三组之间无统计学差异;烧伤后21d和28d,Induced MSCs组、MSCs组、Induced MSCs+1-MT组的创面愈合率显著高于两个对照组,且三组之间存在差异,即Induced MSCs组优于MSCs组和Induced MSCs+1-MT组,而MSCs组优于Induced MSCs+1-MT组。结论:经IFN-γ诱导表达IDO的UC-MSCs对T淋巴细胞的增殖有明显抑制作用。通过烧伤后移植UC-MSCs可降低烧伤后炎症相关指标,而经IFN-γ诱导后的UC-MSCs对炎症免疫应答水平的调节作用更为显著,IDO是UC-MSCs发挥抑制炎症作用的关键分子之一。在烧伤大鼠的组织修复过程中,UC-MSCs移植可促进损伤部位血管形成、成纤维细胞的增殖以及后续的皮肤修复重建,促进烧伤创面愈合,IDO参与了这一免疫调节作用且发挥重要作用。