蚕砂提取物联合环孢菌素A对再生障碍性贫血模型大鼠造血功能的影响

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目的:建立再生障碍性贫血(AA)大鼠模型,研究蚕砂提取物联合环孢菌素A(CsA)对AA模型大鼠造血功能的影响并探究可能机制。  方法:随机将Wistar大鼠分为正常组、模型组、蚕砂组、CsA组、联合组共5组。正常组不设干预;其他4组以5-FU联合白消安诱发建立AA模型。鉴定AA模型成功后进行治疗干预。正常组和模型组灌胃生理盐水;蚕砂组灌胃蚕砂提取物;CsA组灌胃CsA;联合组灌胃蚕砂提取物联合CsA,1次/天,连续14天。观察各组大鼠一般情况,并监测大鼠体重。末次给药次日检测各组大鼠的外周血象情况。取各组大鼠股骨骨髓组织进行HE染色,光镜下观察骨髓组织病理变化。提取各组大鼠造血干细胞(HSC),体外培养并定向诱导其向粒单核系、红系分化,在相应时间对各组造血祖细胞集落形成单位(CFU)计数。提取粒单核系祖细胞总RNA和蛋白,采用实时定量PCR(qPCR)和 Western blot技术检测 PU.1mRNA及蛋白表达情况,提取红系祖细胞总RNA,采用qPCR技术检测细胞内JAK2、STAT5、GATA1mRNA表达情况。利用EILSA检测各组大鼠血清中IFN-γ、TNF-α水平。  结果:1)通过对外周血象、骨髓组织病理及相关造血负调控因子检测表明AA大鼠模型构建成功;  2)与模型组相比,各治疗干预组大鼠精神状态、周身皮肤色泽、饮食二便等一般状态均有所改善,其中联合组大鼠一般状态改善较为明显。  3)与正常组比较,造模组大鼠从第3周后体重下降明显,在第6周进入治疗干预期后,蚕砂组、CsA组、联合组大鼠体重较模型组下降延缓,其中在第7周联合组大鼠体重下降速度明显低于CsA组,差异均有统计学意义(均P>0.05)。  4)经过相应干预14天后,各治疗干预组外周血白细胞(WBC)、红细胞(RBC)、血红蛋白(HGB)及血小板(PLT)较模型组均有不同程度增高,与蚕砂组比较,CsA组WBC增多(P<0.05),与蚕砂组、CsA组相比,联合组WBC、RBC、HGB升高明显(P<0.05)。  5)骨髓组织病理切片通过光镜下观察可见模型组大鼠骨髓中造血细胞数量减少且造血组织被大量脂肪组织替代。各治疗干预组大鼠表现为脂肪细胞相对减少,造血组织可见不同程度增生并得到了结构的基本修复。其中CsA组、联合组脂肪细胞数量减少明显,造血细胞数量明显增多。  6)与正常组相比,模型组红系造血祖细胞集落形成单位(CFU-E)、红系爆式集落形成单位(BFU-E)、粒单核系造血祖细胞集落形成单位(CFU-GM)数目均显著降低(P<0.01);CsA组与联合组CFU-E、BFU-E和CFU-GM数目较模型组增高,其中联合组CFU-E、BFU-E、CFU-GM较其他各治疗干预组增多,均有统计学差异(均P<0.05);  7)各治疗干预组粒单核系细胞PU.1mRNA和蛋白含量较模型组升高,且联合组升高明显(P<0.05)。CsA组红系细胞JAK2,STAT5 mRNA表达较模型组增多且联合组红系细胞JAK2, STAT5, GATA1mRNA表达高于模型组与蚕砂组,均有统计学差异(均P<0.05)。  8)CsA组、联合组TNF-α表达较模型组、蚕砂组降低,联合组TNF-α较CsA组降低,均有显著统计学差异(均P<0.01)。与模型组比较,各治疗干预组IFN-γ显著减少(P<0.01);联合组IFN-γ表达较蚕砂组、CsA组有统计学差异的减少(P<0.05)  结论:  1.通过血常规及骨髓组织病理切片表明已成功建立了AA大鼠模型,且结合相关造血负调控因子表达情况提示该AA模型大鼠造血功能下降原因之一为免疫功能紊乱;  2.蚕砂提取物或CsA可改善AA大鼠一般情况及外周血象,且两者联合对改善AA大鼠一般情况及提高血象效果显著,说明蚕砂提取物联合CsA治疗AA大鼠是有效的。  3.成功建立体外培养并定向诱导骨髓造血干细胞向粒单核系、红系分化。骨髓病理切片结合各系CFU情况进一步说明蚕砂提取物或CsA可促进AA大鼠造血祖细胞增殖,且两者联合在造血功能促进方面有协同增效的效果。  4.各治疗组粒单核系细胞PU.1mRNA和蛋白含量及红系细胞JAK2,STAT5,GATA1mRNA表达高于模型组,说明蚕砂提取物与CsA可促进PU.1及JAK2/STAT5通路的表达,从而对造血干细胞分化成熟起到一定的促进作用,这可能是蚕砂提取物与CsA促进AA大鼠造血功能的机制之一。  5.联合组TNF-α、IFN-γ表达较其他各治疗组及模型组降低,提示蚕砂提取物联合CsA有从免疫调节方面促进AA大鼠造血功能改善的可能性。
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