脐血干细胞

    人脐带间充质干细胞对糖尿病肾病大鼠肠道屏障功能的调节作用
  • 图1|人脐带间充质干细胞(HU-MSCs)的鉴定

    结果:原代HU-MSCs培养贴壁生长,48-72 h传代1次,传至第4代时,光镜下观察细胞呈梭状排列,即HU-MSCs外观为成纤维细胞状,见图1A。流式细胞术检测证实HU-MSCs的特征性表面标记物CD105、CD90、CD44、CD29的阳性率分别为99.8%,100%,100%,99.4%,而HLA-DR、CD45、CD34的阳性率分别为1%,1.6%,1.3%,见图1B。证明HU-MSCs纯度较高,免疫原性较低。


    图2|糖尿病肾病大鼠模型的建立

    结果:SD大鼠腹腔注射35 mg/kg链脲佐菌素后,从第6天开始到12周大鼠体质量增加明显低于健康对照组,见图2A。同样,模型组大鼠血糖水平在链脲佐菌素注射后从第6天开始到12周均显著高于健康对照组,见图2B。此外,在链脲佐菌素注射第12周时,健康对照组大鼠肾脏组织PAS染色和Masson染色显示肾小球、肾小管、肾间质及小血管均结构正常;而模型组大鼠肾脏PAS染色和Masson染色显示肾小球系膜细胞和系膜基质轻中度弥漫性增生,基底膜轻中度均匀增厚,肾小管上皮细胞小灶性空泡变性,肾间质小灶性纤维化,小血管管壁轻度增厚,管腔轻度狭窄,肾小球体积增大,见图2C。这些结果说明糖尿病肾病大鼠模型成功建立。



    图3|DiR染料标记的人脐带间充质干细胞(DiR-HU-MSCs)在大鼠体内和结肠中的分布

    结果:DiR染料标记的HU-MSCs经尾静脉注射到模型组和健康对照组大鼠体内后,均可在腹部观察到DiR染料的荧光分布,且荧光主要分布在模型组大鼠的脾胃与胰腺区,而在健康对照组大鼠主要分布在肝脏区,见图3A。为了进一步探讨DiR染料标记的HU-MSCs在模型组大鼠结肠中的分布,该研究观察了人源性间充质干细胞特征性表面标志蛋白CD90和CD44的表达,结果发现,在模型组大鼠的结肠黏膜间质中均有CD44蛋白(红色箭头)CD90蛋白的表达(黑色箭头),见图3B,C,证明HU-MSCs在模型组大鼠结肠中定植。

    图4|人脐带间充质干细胞(HU-MSCs)对糖尿病肾病大鼠生化指标和肾脏病理的影响

    结果:在糖尿病肾病大鼠建模过程中观察到模型组大鼠的饮水量和摄食量明显高于健康对照组。与模型组相比,HU-MSCs组大鼠饮水和摄食量下降,血糖浓度增加不明显,且在第2次注射后1周血糖水平明显下降,见图4A-C。末次治疗后1周,与健康对照组相比,模型组大鼠尿素氮和血肌酐水平均明显增加,HU-MSCs组大鼠尿素氮和血肌酐水平显著降低,见图4D-E。与模型组比较,HU-MSCs组大鼠24 h尿蛋白水平和尿白蛋白/肌酐比值明显下降,尿肌酐水平上升,见图4F-H。同样,HU-MSCs治疗后大鼠病理改变得到改善,肾小球系膜细胞和系膜基质轻度弥漫性增生,基底膜轻度均匀增厚,肾小管上皮细胞空泡变性数量减少,肾间质纤维化减轻,小血管病变也得到改善,见图4I

    图5|人脐带间充质干细胞(HU-MSCs)对糖尿病肾病大鼠肠道通透性的影响

    结果:健康对照组大鼠结肠切片显示黏膜结构正常,而模型组大鼠结肠组织可见黏膜脱落,HU-MSCs治疗后糖尿病肾病大鼠的结肠组织损伤得到改善,见图5A。为了进一步评估肠道屏障的完整性,通过免疫组化方法检测了肠道屏障中紧密连接蛋白(Occludin和ZO-1)的表达。健康对照组大鼠结肠组织中Occludin蛋白阳性细胞主要分布在黏膜上皮,与健康对照组相比,模型组大鼠结肠组织中Occludin蛋白表达水平明显降低,而HU-MSCs治疗后显著提高了结肠组织中Occludin蛋白的表达水平。健康对照组大鼠结肠组织中ZO-1蛋白阳性细胞主要分布在黏膜间质,与健康对照组相比,模型组大鼠结肠组织中ZO-1蛋白表达水平明显降低,而HU-MSCs治疗后显著提高了结肠组织中ZO-1蛋白的表达水平,见图5B-D。为了进一步观察HU-MSCs治疗对糖尿病肾病大鼠肠道屏障功能的改善,检测了大鼠血清D-乳酸和脂多糖水平,结果发现,与健康对照组相比,模型组大鼠血清中D-乳酸和脂多糖水平显著升高,而HU-MSCs组大鼠血清中D-乳酸和脂多糖水平下降,见图5E,F及表1。因此,HU-MSCs可能通过增强必需紧密连接蛋白的表达水平来保护肠道屏障。

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  • 发布日期: 2023-09-26  浏览: 73