进入20世纪中叶尤其是21世纪以来,放射性物质的开发和使用与人类社会经济发展的关系变得越来越密切。放射性物质的使用在造福人类的同时也对人类的生存构成严重威胁。核泄漏,核武器以及放射治疗的副作用随时都在威胁着人类的身体健康。放射损伤分为急性和慢性两大类。急性放射病损伤综合征是一类涉及神经系统,造血系统以及消化系统的全身性疾病【1】,临床症状多种多样,严重时可以造成患者的死亡。造血系统对放射线极为敏感,放射线会抑制HSC的活性,从而引起全血细胞减少并激发出血和感染等并发症。放射线累及肠道时会引起肠上皮细胞的坏死及脱落,继而引发消化道出血,严重腹泻,毒血症及菌血症。放射线还可以破坏人体血脑屏障,造成脑水肿及脑膜炎,使患者出现抽搐,谵妄等神经系统症状。皮肤是包绕人体的最大器官。当机体遭受辐射时,皮肤首当其冲要受到损害。轻者可以出现斑疹等炎性改变,重者可以出现浅表糜烂,当放射线累及真皮深部及皮下组织时,甚至可以出现难治性溃疡。临床上,放射损伤的处理和治疗往往十分困难和复杂【2】。究其原因,主要是由于放射线破坏组织器官功能,引起皮下血管闭塞。MSCs是一种来源于早期中胚层和外胚层的非造血干细胞。它呈长梭形,贴壁生长,广泛存在于人体的BM,UC和脂肪组织中。MSCs表达CD73,CD90和CD105,不表达造血系统表面标记及HLA-DR,且体外可以诱导分化为骨组织,软骨组织及脂肪组织。目前,人类已经建了稳定和可靠地从骨髓和脐带中分离并培养MSCs的方法并且MSCs具有低免疫原性,这就为临床输注同种异体MSCs治疗疾病奠定了基础。国内外大量学者已经证实MSCs对GVHD,MI,AD及SCI有明显的治疗作用。MSCs参与损伤修复的全过程,它可以通过促进抑炎因子的释放和抑制炎症因子的分泌抑制损伤部位的炎症反应,同时它还可以通过旁分泌途经促进多种生长因子和细胞因子的分泌,尤其是VEGF、PDGF及EGF等。MSCs可以分泌抗菌肽LL-37以此减少损伤部位病原菌的生长。以上这些作用是十分有利于损伤修复的。MSCs作为细胞治疗的种子细胞应用于临床其生物安全性是我们首要考虑的问题。大量研究证实临床输注MSCs是安全可靠的。本论文通过SD大鼠放射复合皮肤损伤模型对人脐带MSCs对放射复合皮肤损伤的修复作用进行初步研究,为临床应用奠定基础。首先,取SD大鼠,8%Na2S溶液备皮,10%的水合氯醛(剂量:0.3ml/100g)经腹腔麻醉,通过直线加速器产生的β射线(照射总量:40Gy)照射大鼠右臀部2.5cm X2.0cm的区域,然后用无菌手术器械内做一1.5cm的圆形伤口,要求深达皮下组织全层。将制备好的模型大鼠随机分为实验组与对照组两组,随后将复苏后经传代培养的人脐带MSCs经尾静脉注射入实验组大鼠体内(5.0X106/ml/只),而对照组大鼠注射同等量的生理盐水。分别在注射后的5d,7d,11d,14d,17d,28d观察实验组和对照组大鼠伤口愈合情况。观察内容主要为伤口大小,有无渗血及渗液,伤口结痂情况等。实验结果:1.实验组大鼠在注射MSCs7d后伤口已无明显渗血且炎性渗出比空白组明显减少。2.至28d时,实验组伤口比对照组伤口明显缩小,创面干燥且已无明显渗血及炎性渗液。以上结果表明:人脐带MSCs确实具有促进大鼠放射复合皮肤损伤修复作用。其次,再次通过上述方法制备大鼠放射复合皮肤损伤模型并随机分为3组。荧光素酶基因腺病素转染人脐带MSCs并观察转染效果,制备5.0X106/ml,1.0X107/ml,2.0X107/ml三种浓度的人脐带MSCs并将MSCs经尾静脉分别注射入三组大鼠体内,荧光素(剂量:2mg/100g)经腹腔注入大鼠体内,随后使用IVIS活体成像系统观察人脐带MSCs在大鼠模型中的分布。实验结果:1.经尾静脉注射人脐带MSCs,注射2h后其主要积聚于肺脏,4h以后肺部荧光信号强度逐渐减弱,荧光信号至多持续3d。2.经尾静脉注射2.0×107个人脐带MSCs的大鼠损伤部位在注射2h后出现细胞积聚,2h以后荧光信号强度逐渐增强;而注射5.0×106个和注射1.0×107个人脐带MSCs的大鼠损伤部位始终未见荧光信号。实验结果表明:人脐带MSCs可以通过向损伤部位的迁移和定植参与大鼠放射复合皮肤损伤的修复。最后,我们使用琼脂糖溶液和含20%FBS的DMEM培养基在6孔细胞培养板上制备底层琼脂,待其室温下凝固后备用。然后取hela细胞悬液和人脐带MSCs悬液与琼脂糖溶液制备上层琼脂。人脐带MSCs终浓度为250个/孔(低剂量组),500个/孔(中剂量组)和1000个/孔(高剂量组)。同时设立hela细胞阳性对照组500个/孔及空白对照组。将6孔细胞培养板放入37℃,5%CO2的培养箱中培养。显微镜下连续观察不同时间内人脐带MSCs和hela细胞是否有集落形成。实验结果:1.hela细胞阳性对照组在培养至7d时,镜下即可见有明显集落形成,随着培养时间的推移,集落数目逐渐增多,体积逐渐变大。培养至14d时,肉眼可见有集落形成。2.实验组人脐带MSCs及空白对照组至培养结束均未见有集落形成。以上实验结果表明:人脐带MSCs在体外短期内不具有致瘤性。综上所述,本研究证实了人脐带MSCs通过向放射损伤部位的迁移和定植以促进放射复合皮肤损伤的修复,并且其体外短期内不具有致瘤性,为人脐带MSCs在临床上治疗放射损伤尤其是放射所导致的难治性皮肤溃疡奠定了基础。