人牙髓间充质干细胞通过抑制气道上皮细胞的衰老改善COPD肺损伤

摘要

目的 探讨人牙髓间充质干细胞（hDPSCs）对慢性阻塞性肺疾病（COPD）的疗效及机制。方法 提纯培养hDPSCs并通过免疫表型及三系分化鉴定其干细胞特性，通过流式检测CD73、CD90、CD105、CD29、CD34、CD45、HLA-DR表达及成骨、成脂、成软骨分化鉴定hDPSCs特性。建立香烟烟雾提取物（CSE,5%）损伤的人支气管上皮细胞（HBECs）模型，采用Transwell共培养体系评估hDPSCs对细胞凋亡、炎症因子表达及衰老标志物P16、P21水平的影响；Q-PCR检测炎症因子IL-1β、TNF-α mRNA表达、流式检测细胞凋亡；免疫荧光检测P16、P21表达。构建香烟烟熏（10周）诱导的COPD小鼠模型，尾静脉注射hDPSCs后通过病理染色、Western blot及免疫荧光评估肺组织损伤改善情况；治疗组烟熏1周后尾静脉注射hDPSCs(2×10～6个·只-1)，烟熏结束后处死小鼠，取肺组织进行苏木精-伊红（HE）染色评估病理变化（肺泡数量、面积）；Western blot、免疫荧光检测肺组织衰老标志物P16、P21蛋白表达。结果 成功提纯并扩增hDPSCs。CSE刺激显著增加HBECs中P16、P21蛋白及IL-1β、TNF-α mRNA表达，促进早期细胞凋亡（P<0.05）。hDPSCs共培养可显著降低炎症及凋亡指标（P<0.05或P<0.01）。模型组小鼠肺组织出现肺泡数量减少、肺泡面积增大等典型病理改变，肺组织中P16、P21蛋白表达显著升高（P<0.05）。hDPSCs治疗后显著减轻肺泡结构破坏，降低肺组织P16、P21蛋白表达（P<0.05或P<0.01）。结论 hDPSCs可通过抑制气道上皮细胞衰老，下调P16、P21蛋白表达，减少炎症因子释放及细胞凋亡，有效改善COPD肺部损伤。

关键词

慢性阻塞性肺疾病 / 人牙髓间充质干细胞 / 细胞衰老 / 动物,实验 / 小鼠