人脐带间充质干细胞改善放射性肺损伤远后效应的作用及机制研究

摘要

目的 探讨人脐带间充质干细胞（hUC-MSCs）对全身电离辐射（TBI）诱导的小鼠放射性肺损伤（RILI）远后效应的影响及机制。方法 将120只C57BL/6小鼠随机分为对照组（Ctrl组）、照射组（Rad组）和照射+干细胞治疗组（Rad+MSCs组）。Rad组和Rad+MSCs组小鼠接受6 Gy的⁶⁰Co γ射线TBI。Rad+MSCs组照射后立即经尾静脉注射hUC-MSCs悬液（1×10～6/100μL）。检测hUC-MSCs肺归巢情况；照射后4、12、20周，评估小鼠呼吸功能、肺组织影像学和病理学变化；检测肺组织中E-cadherin、Vimentin、α-SMA及Egr1等蛋白表达；通过转录组学筛选差异表达基因并进行验证。结果 hUC-MSCs干预显著提高照后30 d生存率。Rad组照后4周出现呼吸功能异常，随时间延长逐渐加重，至20周表现为典型限制性通气功能障碍；hUC-MSCs干预对呼吸功能损害有改善作用，20周时效果最显著。病理结果显示，Rad组照后4周肺组织充血、肺泡间隔增厚；12周肺泡间隔破坏；20周结构松散、肺泡壁破损严重。hUC-MSCs干预对各时间点病理改变均有改善。照后20周，Rad组出现广泛磨玻璃样改变，胶原纤维沉积显著增加，E-cadherin表达下调，Vimentin和α-SMA上调；hUC-MSCs干预后上述改变减轻，上皮标志物回升，间质标志物下降。转录组学鉴定出8个共同差异表达基因，其中Egr1表达呈动态变化：Rad组照后4周高表达，12周及20周低表达；hUC-MSCs对Egr1表达具有调控作用。结论 hUC-MSCs可能通过调控RILI的不同阶段Egr1的表达及中晚期上皮-间质转化进程，改善TBI诱导的RILI远后效应。

关键词

人脐带间充质干细胞 / 小鼠 / 电离辐射 / 放射性肺纤维化 / 放射性肺损伤 / 上皮-间质转化 / 干细胞移植 / 呼吸功能