骨髓间充质干细胞移植对缺氧缺血性脑损伤大鼠脑内肿瘤坏死因子-α及白细胞介素-1β水平的影响

摘要：目的：探讨骨髓间充质干细胞移植对缺氧缺血性脑损伤（hypoxic-ischemic brain damage，HIBD）模型大鼠脑内肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）及白细胞介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）水平的影响。方法3日龄清洁级Sprague-Dawley大鼠随机分为移植组、HIBD组和假手术组。移植组和HIBD组大鼠麻醉后结扎左侧颈总动脉，并吸入氧浓度为6%的氧氮混合气体2 h，制作HIBD模型；假手术组大鼠麻醉后仅游离左侧颈总动脉，不做缺血缺氧处理。移植组造模后经左侧脑室定位注射增强型绿色荧光蛋白转基因大鼠骨髓间充质干细胞2μl（含细胞2×105个），HIBD组造模后经左侧脑室定位注射2μl磷酸盐缓冲液，假手术组不予干预。采用HE染色法观察脑组织病理改变；免疫组织化学法检测各组大鼠脑中单核巨噬细胞抗原-1阳性细胞数；免疫荧光法检测增强型绿色荧光蛋白转基因大鼠骨髓间充质干细胞在脑部的定植；酶联免疫吸附试验法和实时荧光定量–聚合酶链反应技术检测各组大鼠脑组织中TNF-α和IL-1β蛋白及mRNA的表达水平。采用单因素方差分析和LSD检验进行统计学分析。结果干预7 d后，HE染色结果显示移植组脑白质区未见明显细胞水肿、变性和坏死；HIBD组脑白质区见部分细胞变性、坏死；假手术组脑部未见明显异常。免疫组织化学检测结果显示HIBD组单核巨噬细胞抗原-1阳性细胞数为（33.0±4.0）个，明显多于移植组[（26.3±2.5）个]，假手术组[（2.3±0.6）个]明显少于移植组和HIBD组（LSD检验，P值均＜0.05）。免疫荧光显微镜观察到增强型绿色荧光蛋白转基因大鼠骨髓间充质干细胞存活并定植于脑组织。干预6、12、24、48 h和7 d后，HIBD组TNF-α、IL-1β蛋白水平均在24 h达到峰值，随后呈下降趋势，至7 d时仍未降至假手术组水平；HIBD组各时间点TNF-α、IL-1β蛋白表达水平[TNF-α：（3.03±0.10）、（5.57±0.19）、（7.78±0.19）、（4.39±0.20）、（2.70±0.19）μg/L；IL-1β：（293.1±7.9）、（369.8±17.5）、（303.6±23.9）、（226.7±21.6）、（183.9±33.4）ng/L]分别显著高于移植组[TNF-α：（2.84±0.20）、（3.80±0.14）、（4.63±0.17）、（3.56±0.03）、（1.99±0.17）μg/L；IL-1β：（267.6±14.5）、（323.5±26.9）、（211.2±24.9）、（140.8±7.4）、（100.2±8.3） ng/L]，假手术组TNF-α和IL-1β蛋白表达水平低[TNF-α：（1.03±0.02）、（1.13±0.03）、（1.05±0.02）、（1.09±0.02）、（1.07±0.02）μg/L；IL-1β：（63.6±13.0）、（64.0±11.3）、（60.8±10.0）、（67.9±13.5）、（66.2±11.7） ng/L]，差异均有统计学意义（LSD检验，P值均＜0.05）。干预24 h后， HIBD组TNF-α和IL-1β mRNA表达水平分别为2.69±0.43和3.07±0.38，高于移植组（分别为1.61±0.29和1.08±0.11），假手术组表达水平（分别为0.94±0.16和1.08±0.11）明显低于移植组和HIBD组，差异均有统计学意义（LSD检验，P值均＜0.05）。结论骨髓间充质干细胞修复HIBD可能与其抑制小胶质细胞激活，下调炎症因子表达从而减轻炎症反应有关。