BMSCs改善大鼠阿霉素肾病的作用及机制研究

【目的】分离Nucleic Acid Electrophoresis Gels、培养、鉴定、转染大鼠骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesencNN2211hymal stem cells,BMSCs),并比较不同途径输注移植BMSCs后在肾脏的归巢能力,获取BMSCs肾脏最佳归巢能力的输注途径,运用最佳归巢能力输注途径即超声引导下经肾动脉输注移植方法,探讨BMSCs治疗大鼠阿霉素肾病(Adriamycin nephropathy,AN)的效果和潜在机制,同时初步探究多模态超声技术在评价BMSCs治疗大鼠AN的应用价值。【方法】1.分离、培养、鉴定、慢病毒转染荧光标记大鼠BMSCs。2.雄性斯普拉格-道利(Sprague-Dawley,SD)大鼠经尾静脉注射两次阿霉素(Adriamycin,ADR)建立AN大鼠模型。3.设置BMSCs尾静脉(Intravenous,IV)输注移植组(IV组)、超声引导下经肾实质(Renal parenchyma,RP)输注移植组(RP组)、超声引导下经肾动脉(Renal artery,RA)输注移植组(RA组)和阴性对照组及空白对照组共5组。输注移植治疗1天及7天后,分别通过免疫荧光切片及逆转录-聚合酶链反应检测IV组、RP组及RA组肾脏组织中绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)-BMSCs的归巢量;7天后通过蛋白质印迹法(Western blot,WB)测定5组大鼠肾脏中肿瘤坏死因子β1(Tumor necrosis factor-β1,TGF-β1)、受体相互作用蛋白激酶3(Receptor-interacting protein 3,RIPK3)和混合连接激酶结构域样蛋白(Mixed-lineage kinase domain-like protein,MLKL)等相关蛋白质水平;RT-PCR检测肾脏组织中GFP m RNA和TGF-β1、RIPK3、MLKL等相关m RNA表达水平,用以分析、比较不同输注移植途径BMSCs在AN大鼠肾组织的归巢能力,获取最佳归巢效果的移植输注途径。4.运用获取的最佳归巢效果的移植途径即超声引导下经肾动脉输注移植法,通过设立未处理组、培养基(Control medium,CM)对照组(超声引导下经肾动脉输注移植1m L培养基)、ADR组(超声引导下经肾动脉输注移植1m L磷酸盐缓冲液)、BMSCs组(超声引导下经肾动脉输注移植1m L BMSCs),分别测定4组大鼠血清肌酐(Serum creatinine,SCr)、血尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)和尿白蛋白(Albumin,ALb)水平;采用WB测定大鼠肾脏中TGF-β、RIPK3和MLKL等蛋白质的表达情况;通过病理切片、多模态超声和电镜观察肾脏组织的病理结构变化;RT-PCR测定肾脏组织中TGF-β、RIPK3和MLKL的m RNA水平。通过分析比较,探讨BMSCs干预治疗AN的效果及机制。【结果】1.成功分离、培养、鉴定并转染标记大鼠BMSCs。2.经尾静脉注射两次阿霉素大鼠AN模型成功建立。3.三种BMSCs输注移植途径中,RA组GFP m RNA含量最高;WB结果显示,与ADR组比较寻找更多,3组不同途径输注移植BMSCs显示均可降低TGF-β、RIPK3和MLKL蛋白表达;同时RT-PCR结果显示,各组动物肾脏TGF-β、RIPK3和MLKL的m RNA的表达均减少,其中以RA组降低明显。以上结果说明以超声引导下经肾动脉输注移植途径在AN大鼠肾组织归巢效果最佳,且可能其机制与RIPK3相关通路有关。4.超声引导下经肾动脉输注移植BMSCs干预治疗组AN大鼠肾脏的SCr、BUN和ALb水平显著降低;5.超声引导下经肾动脉输注移植BMSCs干预治疗组大鼠肾脏病理变化显著改善;多模态超声结果显示肾脏体积、实质厚度未见进一步减小;实质回声、阻力指数(Resistance index,RI)值、声触诊组织成像与量化(Virtual touch tissue imaging quantification,VTIQ)值、时间-强度曲线下面积(Area under the time-intensity curve,AUC)值未见进一步增加。单独使用超声造影评价BMSCs治疗大鼠AN效果时,其灵敏度和准确性相对其它检查较高;而多参数联合检查的灵敏度、准确率均高于单项检查。【结论】1.BMSCs可成功分离、培养及转染标记。2.不同途径移植GFP-BMSCs后,超声引导下经肾动脉输注移植GFPBMSCs可提高BMSCs向大鼠AN肾脏归巢,其机制可能与RIPK3通路有关。3.超声引导下经肾动脉输注移植BMSCs可抑制肾脏坏死、炎症和纤维化而改善大鼠AN肾损伤,其机制可能与RIPK1/MLKL、TLR-4/NF-κB和TGF-β通路相关。4.多模态超声技术用于评价超声引导下经肾动脉输注移植BMSCs治疗大鼠AN的效果具有一定应用价值。