论文部分内容阅读
近年来,应用组织工程技术体外分离和培养所需细胞,通过细胞移植植入体内,为体内相关疾病的细胞替代治疗提供了新的途径,引起了学术界的探讨热潮。但由于多种组织细胞的体外分离培养难度极大,限制了这一技术的开展。BMSCs分离培养较为容易,可以分化为多种组织细胞。我们的前期工作已成功实现了大鼠BMSCs向肝细胞的诱导分化,并经动物实验表明具有一定的肝功能代偿能力,可以作为肝细胞移植的细胞源。BMSCs的低免疫原性在体外己得到证实,但体内的免疫学特征还存争议,因此,进一步探明BMSCs是否在体内具有相对于Non-BMSCs源细胞的低免疫原性,对于BMSCs细胞移植能否在临床得到广泛的应用就显得十分必要。尽管已有研究表明BMSCs具有低免疫原性,但实际应用中通常先将BMSCs定向诱导分化为特定成熟细胞,然后再行细胞移植。BMSCs的低免疫原性是否会随着分化状态的改变而发生改变?探明这一问题对于细胞移植技术的发展和应用无疑具有十分重要的意义。
基于目前的研究现状以及本研究组前期的工作结果,本实验拟采用BMSCs与Non-BMSCs源细胞进行同种异体与异种移植,通过对受体动物的血象分析和细胞移植位点的形态学观察,评价不同细胞移植后的免疫应答差异,确认BMSCs是否在体内仍具有相对于Non—BMSCs来源细胞的低免疫原性。同时也对BMSCs分化前后免疫原性的变化特征进行比较分析。
材料与方法:
1.细胞的准备从SD雄性大鼠的双侧股骨和胫骨中用DMEM/F-12冲洗骨髓细胞,采用贴壁法分离出骨髓间质细胞。采用换半液和一传二的传代培养方法,传至第5代;构建2-AAF/CCL4急性肝损伤动物模型,获取动物肝脏,提取肝组织萃取物。以肝组织萃取物作为刺激物对骨髓问质细胞(BMSCs)进行体外诱导分化实验,根据BMSCs诱导前后的形态学特征以及分子表达谱特征确定分化状态。由中山大学动物中心提供大鼠肝细胞株(BRL),复苏,传代培养。
2.动物的准备由中山大学动物中心提供SD大鼠;由中医药大学动物中心提供新西兰大白兔。
3.细胞移植
将大鼠BMSCs与大鼠BRL经股静脉与皮下注射移植到大鼠体内;将大鼠BMSCs,分化状态BMSCs与大鼠:BRL经耳沿静脉与皮下注射移植到新西兰大白兔体内。
4.收集不同时间段动物的外周血,皮肤,脾脏,胸腺通过比较不同时间段动物的外周血免疫细胞数目,皮肤、脾脏、胸腺病理形态变化,分析BMSCs与Non—BMSCs源细胞移植后机体免疫反应的差异。
实验结果:
1.在同种异体移植中,移植BMSCs和BRL细胞后动物淋巴细胞数目逐渐升高,在24h,72h,168h,移植BMSCs组比移植BRL组淋巴细胞数目少、淋巴细胞百分率小。在同种异体移植中, BMSCs与BRL细胞在移植后单核细胞数目及百分率先是稍有升高后一直下降直至低于移植前,但除在168h移植BMSCs组比移植BRZ,组单核细胞数目少,在各时段移植BMSCs组比移植BRL组单核细胞数目多,单核细胞百分率大。
2.在同种异体移植中,在24h注射到动物皮下的BMSCs细胞在24h无明显坏死,但BRL细胞大片坏死凋亡;在72h,168 h,注射到动物皮下的BMSCs细胞周围虽然毛细血管扩张,但无明显坏死,无明显炎细胞浸润,但BRL细胞团内及周围大量单核细胞浸润,细胞团内遗留坏死空隙;对照组在各时段无明显病理变化。
3.同种异体移植在24h,72h,168h,动物的胸腺在光镜下的形态无明显变化。
4.同种异体移植在24h,72h,168h,动物的脾脏在光镜下的形态无明显变化。
5.在异种移植中,移植BMSCs和BRL细胞后动物淋巴细胞数目逐渐升高,在120h最高,在168h稍有下降,但仍高于移植前,移植BMSCs组淋巴细胞比移植BRL组少;移植BMSCs组淋巴细胞百分比率逐渐降低,移植BRL组淋巴百分比率无太大变化,移植BMSCs组淋巴细胞百分率比BRL组小;动物单核细胞数目及百分比率在24h稍有下降后逐渐升高,移植BMSCs组单核细胞数目及百分率比移植BRL组高。
6.在异种移植中,在168h注射到动物皮下的BMSCs细胞无明显坏死,BRL细胞团内出现炎细胞浸润,碎片状核。
7.异种移植动物的胸腺在168h光镜下的形态无明显变化。
8.异种移植动物的脾脏在168h光镜下的形态无明显变化。
9.在异种移植中,移植分化状态BMSCs组的淋巴细胞数目、单核细胞数目和单核细胞百分率不高于移植未分化BMSCs组。在168h,移植到到动物皮下的未分化的BMSCs细胞无明显坏死,但移植到皮下的分化状态BMSCs有不同程度的单核巨噬细胞浸润,细胞核碎片分化状态BMSCs有不同程度的单核巨噬细胞浸润,细胞核碎片。异种移植动物的胸腺、脾脏在光镜下的形态无明显变化。
结论:
1.动物血象的变化是机体免疫应答最明显的指标。本实验分别使用BMSCs和BRL细胞进行同种异体移植后发现,BMSCs移植条件下受体动物的淋巴细胞数和淋巴细胞百分率都低于使用BRL细胞移植的动物。这种差异在细胞异种移植条件下尤为明显。表明BMSCs作为细胞移植的细胞源时,确实具有低免疫原性的优势。
2.BMSCs定向诱导分化后所引起的动物淋巴细胞和单核细胞数目增加幅度均未超出定向诱导前的水平,表明BMSCs的低免疫原性并未随BMSCs分化状态的改变而发生明显改变。
3.移植部位皮肤的病理形态改变可以比较直观地反映机体对移植细胞的局部免疫反应。本实验分别使用BMSCs和BRL细胞进行同种异体和异种移植后发现,移植至皮下的BMSCs无明显坏死及炎性细胞浸润,但移植至皮下的BRL则出现大面积坏死和炎细胞浸润,进一步佐证了BMSCs的低免疫原性。
4.细胞移植后受体动物的脾脏和胸腺未能出现明显的病理形态改变,可能与观察时间不足有关。
5.仅依靠对外周血免疫细胞的简单计数,观察移植部位皮肤以及动物脾脏、胸腺的病理形态学变化,还不能全面反映机体免疫应答状况,观察指标有待进一步丰富。
6.总体而言,BMSCs作为细胞移植的细胞源时确实具有相对于Non-BMSCs源细胞的低免疫原性优势,并且这种优势并不随BMSCs分化状态改变而改变。