间充质干细胞在小鼠脓毒症中的免疫调节与心脏保护作用:来源差异的影响

【字体: 时间:2025年04月21日 来源:European Journal of Trauma and Emergency Surgery 1.9

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  脓毒症引发的心肌损伤治疗手段有限。研究人员开展了人骨髓间充质干细胞(BMMSC)和脂肪间充质干细胞(ASC)对脓毒症小鼠免疫调节和心脏保护作用的研究。结果显示两种细胞可改善心脏损伤和炎症,且作用各有侧重,为脓毒症治疗提供新思路。

  脓毒症,这个听起来就令人胆寒的病症,是由机体对感染的异常反应所引发的,会导致多个器官出现功能障碍,其中脓毒性心肌病是最为严重的并发症之一。想象一下,原本活力满满的心脏,在脓毒症的 “攻击” 下,就像陷入泥沼的汽车,逐渐失去动力,无法正常工作。而且,这种心脏并发症会大大增加患者的死亡风险,其死亡率高达 70 - 90%。
目前,针对脓毒症的治疗方法主要集中在对症治疗和使用抗生素,但效果并不理想。虽然一些免疫调节方法看似有希望,可在临床试验中却没有达到预期效果。在这样的困境下,间充质干细胞(MSCs)的出现,为脓毒症的治疗带来了新的曙光。

来自德国多家研究机构(University Hospital Erlangen Friedrich - Alexander Universit?t Erlangen - Nürnberg、University of Ulm、German Red Cross Blood Donation Service 等)的研究人员,为了探究 MSCs 对脓毒性心肌病的治疗效果,以及不同来源的 MSCs(骨髓间充质干细胞 BMMSC 和脂肪间充质干细胞 ASC)在治疗中的差异,开展了一系列研究。

研究人员用到的主要关键技术方法有:通过盲肠结扎穿孔(CLP)构建小鼠脓毒症模型;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清中心脏损伤标志物肌钙蛋白 I(Troponin I)和心脏脂肪酸结合蛋白(HFABP);运用定量逆转录聚合酶链反应(qPCR)和蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测相关基因和蛋白的表达;通过组织学分析(苏木精 - 伊红染色,HE 染色)评估心肌损伤情况 。

研究结果如下:

  • 心脏损伤标志物变化:CLP 处理 8 小时后,小鼠血清中 Troponin I 和 HFABP 水平显著升高,不过各 MSC 治疗组与 CLP 组相比,这两种标志物水平虽有下降趋势,但差异并不显著。
  • 基因表达变化
    • 炎症相关因子:CLP 小鼠左心室中肿瘤坏死因子 α(Tnfa)、白细胞介素 - 1β(Il - 1β)、Il - 6 和 Il - 10 等炎症因子表达上调。BMMSC 治疗后,C3a 受体(C3ar)、C5a 受体 1(C5ar1)、Toll 样受体 2(Tlr2)和 Il - 10 的 mRNA 表达下调;ASC 治疗则使 Il - 6 和 NOD 样受体蛋白 3(Nlrp3)表达下调 。
    • 模式识别受体:CLP 后,Tlr2 和 Tlr4 表达上调,Tlr9 无明显变化。而 MSC 治疗后,Tlr2 表达被抑制,ASC 组 Tlr9 在 24 小时表达上调,同时,BMMSC 和 ASC 分别在 72 小时和 24 小时使 Tlr4 表达增加 。

  • 组织学变化:CLP 导致小鼠左心室出现凋亡、收缩带坏死、中性粒细胞浸润等多种病理变化,但各 MSC 治疗组与 CLP 组在组织学损伤评分上没有显著差异。

研究结论和讨论部分指出,CLP 诱导的小鼠脓毒症会造成心脏损伤和左心室组织炎症加剧。而 MSC 治疗在早期(24 小时内)能暂时降低 C3ar、Tlr2、Il - 10、Il - 1β、Il - 6 和 Nlrp3 等的表达,起到一定的抗炎作用。不同来源的 MSC,其作用有所不同,BMMSC 对补体系统影响更大,ASC 则对 Nlrp3、Il - 6 和 Il - 1β 基因表达的调节作用更强。

这项研究意义重大,它不仅揭示了不同来源的 MSCs 在脓毒症治疗中的免疫调节和心脏保护作用机制,还为脓毒症的治疗提供了新的潜在治疗策略。虽然目前研究仍存在一些局限性,比如没有检测心脏功能等,但它为后续的研究指明了方向,有望推动脓毒症治疗领域的进一步发展,为众多脓毒症患者带来新的希望。

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