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第一部分:嵌合体小鼠的构建背景:要研究骨髓来源的细胞在阻塞性细支气管炎(obliterative bronchiolitis, OB)形成过程中的迁移情况,首先需要对骨髓细胞进行标记。Y染色体标记法是通过骨髓移植将雄性动物的细胞移植到雌性动物体内,获得性别错配的嵌合体动物,以雄性动物特异性的Y染色体对细胞进行标记,这种方法实验操作简单,并且标记的效果确切。在移植骨髓细胞前需要对受体动物进行清髓性致死性的全身照射。而致死性的照射不仅破坏了实验动物的骨髓微环境,而且使受体动物发生了放射性损伤。间充质干细胞能够协同促进造血干细胞移植。间充质干细胞能够分化成造血微环境的不同细胞成分,从而促进了造血功能的恢复。我们的研究试图探明将骨髓细胞和骨髓间充质干细胞共移植能否减轻放射性损伤加快造血功能的恢复。方法:首先分离雄性C57BL/6小鼠的骨髓细胞,在体外条件下培养得到骨髓间充质干细胞。雌性C57BL/6小鼠接受致死量全身照射(8Gy)后,经尾静脉给不同分组的小鼠注射不同的细胞成分。对照组小鼠注射0.2 m1 PBS;骨髓细胞组小鼠注射0.2ml含1×107骨髓细胞的PBS;骨髓间充质干细胞组小鼠注射0.2 ml含1×106骨髓间充质干细胞的PBS;骨髓细胞+骨髓间充质干细胞组小鼠注射0.2ml含1×107骨髓细胞和1×106骨髓间充质干细胞的PBS。在移植后的第1、2、4周分别取受体小鼠的外周血,提取基因组DNA后行荧光定量PCR检测Y染色体特异性基因SRY,计算受体小鼠外周血单核细胞中的雄性细胞的比例(嵌合率),比较不同小组的嵌合率水平。结果:所有对照组小鼠在移植后的2.5周内死亡,在移植后第1和第2周无SRY基因的表达。骨髓细胞组小鼠的嵌合率逐渐增长并最终达到90%以上。单纯间充质干细胞组小鼠有2只死亡,该组小鼠的嵌合率虽然有所增加,但一直处于较低水平。骨髓细胞+间充质干细胞组小鼠的嵌合率逐渐增加,并达到了90%以上,并且嵌合率的增加速度和放射相关并发症的恢复速度比骨髓细胞组小鼠更快。结论:通过本部分实验我们建立了改良的骨髓移植模型,在骨髓移植时将骨髓间充质干细胞和骨髓细胞共移植时,受体小鼠的造血功能恢复更快,且放射相关并发症的恢复也更快。从而能更好地获得骨髓细胞含有Y染色体的嵌合体小鼠,为进一步研究骨髓来源的细胞在气管移植后的迁移和作用奠定了基础。第二部分供体气管上皮细胞凋亡促进阻塞性细支气管炎的发生及相关机制背景:肺移植是多种终末期肺疾病的唯一有效的治疗手段,但肺移植病人的远期生存情况却不令人满意,成人肺移植患者的五年生存率只有53%。造成这种情况的主要原因是阻塞性细支气管炎的发生。对生存时间大于1年的肺移植患者而言,其最常见的死亡原因就是阻塞性细支气管炎。临床上,我们称阻塞性细支气管炎为阻塞性细支气管炎综合征(bronchiolitis obliterans syndrome, BOS)。在首次接受肺移植的受体中术后5年内有大约50%的受体罹患了BOS。然而,目前针对阻塞性细支气管炎的治疗措施却不能有效的预防其发生和发展。气管上皮细胞凋亡通过一系列反应启动了阻塞性细支气管炎的发生。我们的研究试图探讨供体气管上皮细胞的凋亡能否促进受体骨髓来源的细胞转化为肌成纤维细胞,进而参与OB的发生发展及相关机制。方法:建立小鼠原位气管移植模型,分别以雌性C57BL/6和BALB/c小鼠为供体,嵌合体小鼠为受体进行气管移植。在移植后的第1,2,3,4周取移植气管,对气管组织行石蜡包埋后切片,对切片行HE染色后分析气管腔阻塞情况。对切片行免疫荧光双标染色分析上皮细胞凋亡情况及骨髓来源的肌成纤维细胞。以免疫组织化学方法检测移植物中SDF-1α和TGF-β的表达,以及CD4+和CD8+T细胞的浸润情况。结果:在气管移植模型中,与对照组相比,同种异体移植物中凋亡的气管上皮细胞更多,且在不同的时间点同种异体移植物的气管腔阻塞率更高。气管上皮细胞凋亡发生的时间比气管腔阻塞发生的时间更早。在气管移植后的第2到第4周同种异体移植物中骨髓来源的肌成纤维细胞的数量也比对照组多。同种异体移植物中SDF-1α和TGF-β的含量也比对照组高。在气管移植后的第1周CD4+T细胞数量最多,之后稍有减少,移植后第1到4周CD8+T细胞的浸润在同种异体移植物中逐渐增多,而在对照组中其浸润较为轻微且未随时间延长出现增多。结论:我们的实验表明OB的发生过程中凋亡的气管上皮细胞可能增加了骨髓来源的肌成纤维细胞。骨髓来源的细胞可能在SDF-1α的作用下迁移到移植物中,在TGF-β的作用下分化为肌成纤维细胞。抑制气管上皮细胞凋亡的治疗措施可能能够改善肺移植病人的预后。