TNF-α诱导的人脐带间充质干细胞培养基对小鼠角膜缘干细胞缺乏的治疗作用

摘要

目的 探讨局部应用肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor alpha, TNF-α)诱导的人脐带间充质干细胞条件培养基(conditioned medium for human umbilical cord mesenchymal stem cells, hUCMSC-CM)对小鼠角膜缘干细胞缺乏(limbal stem cell deficiency, LSCD)的修复作用。方法 应用组织块贴壁培养技术培育原代人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells, hUCMSCs)。用TNF-α诱导第4代hUCMSCs得到TNF-α诱导的人脐带间充质干细胞条件培养基(conditioned medium for human umbilical cord mesenchymal stem cells induced by TNF-α, hUCMSC-CMT)。48只健康6周龄C57雄性小鼠，随机分为对照组(N组)和LSCD实验组，LSCD实验组模型采取角膜缘碱烧伤方式建立，依据造模后结膜下注射的成分不同，分为PBS注射阴性对照组(A组)、hUCMSC-CM注射治疗组(B组)及hUCMSC-CMT注射治疗组(C组),结膜下注射为每天1次，连续7 d。于LSCD造模后第3、7天裂隙灯显微镜下观察角膜上皮缺损程度并评分，于LSCD造模后第7、21天裂隙灯显微镜下观察角膜新生血管情况并评分。于LSCD造模后第7、21天应用免疫组织化学染色法检测α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin, α-SMA)和眼表黏蛋白5AC(mucin 5AC, Muc-5AC)的表达情况。结果 造模后3 d, A组小鼠见角膜上皮大片缺失；7 d见角膜缘血管扩张充血，角膜上皮缺损面积大于2/3角膜；21天见角膜缘较多新生血管长入，部分可及2/3角膜直径。B、C各时间点在减少角膜新生血管和修复角膜上皮缺损方面都有明显改善，且C组效果强于B组。免疫组织化学染色观察发现，对照组角膜基质中均无α-SMA表达，角膜上皮层未见Muc-5AC表达。造模后7、21 d,各实验组α-SMA表达均为阳性，B组和C组均低于A组。三个实验组第7天的Muc-5AC平均光密度值组间异无统计学意义，而第21天组间两两比较均具有统计学意义。结论 结膜下注射hUCMSC-CMT或hUCMSC-CM可以增强角膜缘干细胞功能，促进角膜上皮修复，保护眼表组织；且hUCMSC-CMT对小鼠角膜缘干细胞缺乏的修复和治疗作用强于hUCMSC-CM。

关键词

肿瘤坏死因子α / 间充质干细胞 / 角膜缘干细胞缺乏 / 条件培养基