文摘
本研究旨在探索人类的保护作用在辐射诱导骨髓间充质干细胞(hBMSCs)主动脉损伤(RIAI)。分离、培养hBMSCs从人类骨髓。男性C57 /提单老鼠辐照的剂量18-Gy 6 mv x射线和随机处理车辆或hBMSCs通过尾静脉注射剂量为103或104细胞/ g的体重(低或高剂量hBMSCs)在24 h。主动脉炎症、氧化应激和血管重建被免疫组织化学染色法在评估3、7、14、28日,辐照后84天。结果显示辐照引起的主动脉细胞凋亡和纤维化的重构显示主动脉瓣增厚,胶原蛋白的积累,增加profibrotic细胞因子的表达(CTGF和TGF -β)。进一步调查表明,辐照导致炎症相关分子的表达(TNF -升高α和ICAM-1)和氧化应激指标(4-HNE和3 nt)。的低和高剂量的hBMSCs缓解上述irradiation-induced病理变化和高的抗氧化酶表达HO-1主动脉和过氧化氢酶。高剂量甚至表现出更好的保护作用。总之,hBMSCs提供重要的防止RIAI可能通过抑制主动脉氧化应激和炎症。因此,hBMSCs可以用作潜在疗法治疗RIAI。
1。介绍
放射治疗是一种重要的治疗恶性肿瘤。在这个过程中,肿瘤周围的正常组织将辐照和损坏。因此,当胸部恶性肿瘤进行放射治疗,血管周围的胸主动脉和其他不可避免的受到辐射损伤。辐射诱导动脉损伤(RIAI)于1959年首次报道,认为是一种慢性损伤由于其阴险的发展几十年来在临床症状的出现1]。辐射会导致过度类花生酸的生产,内源性介质的炎症反应,如血管舒张和血管收缩,血管通透性增加,白细胞的外渗,microthrombus形成,血管内皮细胞凋亡2]。在大型船只,RIAI的主要临床表现是动脉粥样硬化、狭窄、梗阻(1]。它可以发生在各种各样的地方,包括颈动脉(3),上肢动脉、腋动脉(4),和锁骨下动脉5]。先前的研究已经证明,大血管损伤的严重程度直接辐照的剂量和长度成正比6]。大剂量放射治疗是加速颈动脉动脉粥样硬化疾病的重要危险因素(7]。
大量的临床观察发现,患者RIAI遭受了很多,甚至死亡。例如,中风病例报道后放射治疗头部和颈部癌症(8]。患者还患有血管成形术和支架植入由于radiotherapy-related动脉狭窄和血栓形成4]。然而,糖皮质激素的临床药物,抗生素,和抗凝剂只是有效缓解症状RIAI但无效的预防。因此,迫切需要找到有效的方法来防止或减轻RIAI-induced症状。
间充质干细胞(msc)视为重要的种子细胞再生医学由于其强大的细胞因子分泌能力,免疫调节和多分化潜能(9]。msc可以源自许多组织,如脐带血液、胎盘、肌肉、脂肪组织和骨髓。其中,从骨髓msc增殖能力和保持最高多能性即使50通道(10]。越来越多的研究表明,msc的有益作用在血管损伤11,12]。msc编排受伤血管的修复过程各种分化转移等机制,微泡或液,分泌细胞因子(13,14]。msc可以直接分化成内皮细胞参与血管生成(15]或迁移和家庭为血管修复受伤的大血管通过调节各种细胞细胞因子,如转化生长因子β(TGF -β)、血管内皮生长因子(VEGF)和细胞间细胞粘附分子(ICAM) [16,17]。
辐射会导致血管内皮功能障碍,从而导致血管炎症和氧化应激18]。msc一直显示有抗炎的作用在血管损伤的修复过程19]。最近,研究也证明了msc提供防止放射性肝损伤和放射性直肠炎的抗氧化和抗炎过程维持血管内皮功能(20.,21]。MSC治疗也从辐射诱导保护肺和血管损伤的内皮细胞损失恢复抗氧化剂酶超氧化物歧化酶1表达[22]。最重要的是,临床试验报道,通过静脉注射同种异体的人类骨髓msc (hBMSCs)对患者是安全的23]。在此基础上,细胞治疗的治疗RIAI hBMSCs将是一个潜在的方法。然而,没有出版RIAI观察hBMSCs的治疗效果。
因此,本研究旨在应用静脉hBMSCs管理局建立RIAI小鼠模型,以评估hBMSCs的针对RIAI潜在的保护作用。本研究将提供证据使用人类作为治疗RIAI msc。
2。材料和方法
2.1。隔离和hBMSCs文化
在这个实验中使用的协议是经伦理委员会批准的基本医疗科学学院吉林大学(中国长春)。书面知情同意是获得健康的志愿者,年龄从18岁到45岁。人类骨髓样本收集从健康志愿者通过腰椎穿刺在吉林大学第一医院(长春,中国)。中描述的分离、培养hBMSCs先前的研究[10]。短暂,骨人类骨髓单核细胞分离密度梯度离心法在Percoll溶液(1.073 g / ml,法玛西亚,美国)。孤立的细胞(P0)在杜尔贝科的修改鹰培养基培养包含5.6更易与L葡萄糖(DMEM)与10%胎牛血清(的边后卫,表达载体,卡尔斯巴德,CA)。48小时后,媒介改变了不依从细胞被洗掉。8 - 12天后,个别殖民地被选,使胰蛋白酶化和山肩第一段文化(P1)。细胞通过每3 - 4天,hBMSCs第五通道(P5)收获的识别和移植在活的有机体内。
2.2。流式细胞术分析
P5 hBMSCs孵化了1 h在4°C以下鼠标反抗体(稀释1:100):CD105, CD73 (BD生物科学,贝德福德,MA), CD166 CD44、CD34、CD45、CD31 (Neo标记,Fremont, CA)然后用二次抗体CY3或孵化FITC (Abcam、剑桥、MA) 30分钟在4°C。hBMSCs然后使用流式细胞仪分析了石中剑流式细胞分析仪(BD生物科学,圣何塞、钙、美国)。
细胞周期分析,1×107在P5 hBMSCs收获,固定在70%乙醇在4°C为20分钟,用PBS洗两次,沾染了50μg / ml propidium碘(π,BD生物科学)在4°C在黑暗中30分钟。样品通过流式细胞仪分析了石中剑使用细胞追求软件在24 h。
2.3。Immunofluorescent染色
五常hBMSCs与4%甲醛固定,治疗3% H2O2,阻止了1% bsa,然后孵化与单克隆抗体CD44, CD73, CD166和CD105 (BD生物科学,富兰克林湖,新泽西,美国,1:1000稀释)在4°C一夜之间,然后用免疫球蛋白孵化共轭荧光CY3或FITC (1: 200)。荧光信号由激光扫描共焦显微镜观察(日本奥林巴斯FV500)。
2.4。脂肪形成的、成骨的Chondrogenic hBMSCs分化
评估multilineage分化潜能,在脂肪形成的细胞诱导分化,成骨的或chrondrogenic介质根据制造商的协议(2 - 4周24]。细胞的脂质滴沾油红O的解决方案。钙沉积被冯Kossa评估和chondrogenic分化被阿尔新蓝染色鉴定。
2.5。建立RIAI小鼠模型和细胞移植
一百四十年雄性C57BL / 6小鼠,在8周的年纪,购自北京实验动物技术有限公司(中国,北京)。老鼠住在吉林大学动物中心(长春,中国)。所有动物程序批准的动物保健和使用委员会中国医学科学院(中国,北京)。建立RIAI模型,小鼠与戊巴比妥钠麻醉后固定在仰卧位,6 mv x射线辐照的18 gy当小鼠肺保护鞘。hBMSC治疗,小鼠尾静脉注射低剂量的hBMSCs 103细胞/ g或高剂量的104细胞/ g体重后24小时内辐射。小鼠作为车辆控制有同样体积的PBS。因此,小鼠平均分为四组( ):对照组(控制),辐射组(IR),低剂量的辐射hBMSC集团(红外+ LD hBMSCs),并与高剂量的辐射hBMSC组(红外+高清hBMSCs)。3、7、14、28和84天辐照后,老鼠被牺牲的心脏灌注4%磷酸盐麻醉下福尔马林。然后主动脉分离,福尔马林固定在10%。每个小鼠的主动脉平均切成3段和嵌入在一个石蜡块和分段5μ米厚度的组织学研究。
2.6。组织病理学检查
苏木精和伊红(他)染色进行检查形态变化和主动脉壁的厚度。主动脉的厚度作为宽度从内膜动脉外膜被Digimizer测量软件在30随机选择字段从3段/主动脉,总每组7只老鼠。
免疫组织化学染色,主动脉石蜡切片脱蜡、水化、孵化和柠檬酸缓冲在98°C抗原检索,然后用3%的过氧化氢和5%的动物血清治疗。这些部分是孵化与初级抗体TGF -β结缔组织生长因子(CTGF), ICAM-1,肿瘤坏死因子-α(肿瘤坏死因子-α)1:300稀释,血红素加氧酶1 (HO-1)和过氧化氢酶1:200稀释,4 - hydroxynonenal (4-HNE) 1: 400稀释(从圣克鲁斯生物技术、圣克鲁斯,CA),和3-Nitrotyosine (3 nt) 1: 400稀释(微孔、Billerica CA),一夜之间在4°C。洗后,部分被孵化与辣根peroxidase-conjugated二级抗体(1:300 - 400与PBS稀释),然后接受过氧化物酶底物涂工具包(向量实验室,Inc .,伯林盖姆,CA)发展的颜色,用苏木精复染色。
这些免疫组织化学染色法的定量分析是实现从7每组的老鼠。三个部分的间隔10部分从每个主动脉(每只老鼠)选择和至少五个大功率领域被随机捕捉到每一个部分。图像专业+ 6.0软件被用来转移染色密度感兴趣领域的集成光密度(IOD)和实验组IOD /区域的比例,提出了作为一个折叠相对于控制。
2.7。细胞凋亡检测
细胞凋亡在主动脉被TUNEL分析评估使用过氧化物酶原位细胞凋亡检测装备S7100 (Billerica的微孔,MA),根据制造商的指示。在显微镜下,细胞与深棕色细胞核阳性和30随机微观领域的数从3段每主动脉总7小鼠组。结果TUNEL阳性细胞相对于100个细胞。
2.8。小天狼星红染色胶原蛋白
小天狼星红染色胶原蛋白积累进行研究主动脉纤维化。部分沾0.1%天狼星红F3BA和迈耶的苏木精,然后评估存在的胶原蛋白使用Eclipse E600尼康显微镜系统。
2.9。统计分析
数据提出了意味着±标准差(SD, )。统计学评价与SPSS 17.0软件进行了分析。单向方差分析进行比较组间差异,其次是成对地重复使用图基的测试比较。被认为是统计意义 。
3所示。结果
3.1。hBMSCs的形态和特征
2周后隔离和文化通过密度梯度离心结合单个殖民地筛查,P1 hBMSCs达到80%汇合,然后是通过每隔4 - 5天为9-12th段落没有形态变化。hBMSCs显示呈形状和同质层(图和漩涡的增长1(一))。细胞周期分析显示,P5 hBMSCs静止阶段G0/ G1为86.65±2.8%,在活跃的增殖阶段(S + G2(图/ M为14.35±2.8%1 (b)),典型的干细胞增殖特性。流式细胞仪分析表面抗原P5 hBMSCs显示,超过90%的细胞表达CD44, CD73, CD166 CD105、CD34表达,但不到2% CD31、CD45(图1 (c))。免疫荧光染色也证实了这些结果(图1 (d))。在脂肪形成的培养基培养2周,P5 hBMSCs分化成脂肪形成的细胞如积极油红O染色(图所示1 (e)上)。hBMSCs在成骨培养基培养3周形成的矿床,表现出积极的冯Kossa染色(图1 (e),左)。在chondrogenic介质感应3周后,阿尔新蓝染色显示hBMSCs表达蛋白多糖,chondrogenic分化(图的象征1 (e),右)。这些结果表明,培养细胞相对同质性表现出hBMSCs的特点。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
3.2。hBMSCs缓解辐射诱导主动脉重构
主动脉瓣病变被他走时染色(图首先检查2(一个)),它显示显著增加中模厚度IR组小鼠在7日14日和28天后辐照和轻度增加厚度在84天没有显著差异,而与控制。同时,低或高剂量hBMSC治疗可以很大程度上避免这些增加辐射引起的主动脉瓣增厚(图2(一个)在每个时间点)。天狼星红染色还显示增加胶原蛋白积累在主动脉中模14日,28,84天后接触6 mv x射线(图2 (b))。高剂量的hBMSC治疗显著地抑制辐射诱导胶原蛋白积累在主动脉14天,28岁,到84年,而抑制作用在hBMSC低剂量治疗组只有84天。进一步检测对辐射诱导主动脉hBMSCs纤维化的影响,免疫组织化学染色profibrotic介质的蛋白质含量,CTGF(图3(一个))和TGF -β(图3 (b))测量。与控制的老鼠相比,主动脉CTGF和TGF -βIR组小鼠水平都显著增加3天,7、14、28日和84。低剂量的hBMSCs可以防止辐射引起的主动脉中的CTGF的表达增加14天,28岁,到84年,而高剂量抑制作用的观察hBMSCs早在第七天(图3(一个))。增加主动脉TGF -β辐射诱导表达明显抑制低和高剂量的hBMSC治疗在每个时间点(图3 (b))。此外,高剂量的hBMSCs显示较强的抑制作用在这两个比低剂量的hBMSCs profibrotic介质(数字3(一个)和3 (b))。
(一)
(b)
(一)
(b)
3.3。hBMSCs减少辐射诱导主动脉炎症
以往进行的调查显示,持续的炎症反应发生在辐照人体动脉(25]。关于炎症血管内皮重构的主要风险因素,肿瘤坏死因子的蛋白质含量α(图4(一))和ICAM-1(图4 (b))进行免疫组织化学染色。与对照组相比,主动脉TNF -αIR组小鼠表达显著增加7天,然后逐渐降低。两组之间的差异仍然是显著的,直到28天。低或高剂量hBMSC治疗预防肿瘤坏死因子-增加α表达式在IR组(图4(一))。也注意到ICAM-1表达式在主动脉是显著增加3,7日,14日,28,84天后接触x射线。增加被高剂量hBMSC治疗显著降低。低剂量的抑制作用在ICAM-1 hBMSCs表达式只是观察7天,28(图4 (b))。
(一)
(b)
3.4。hBMSCs衰减辐射诱导主动脉氧化损伤
通过检查发现氧化损伤的积累4-HNE(图5(一个))和3 nt(图5 (b))作为脂质过氧化作用和蛋白质硝化的指数,分别。免疫组织化学染色结果显示3 nt的重要积累和4-HNE辐照小鼠主动脉的3天,7、14、28日和84。高剂量的hBMSC治疗显著地抑制辐射诱导表达3 nt和4-HNE从7天到84天,而低剂量hBMSCs显示4-HNE只有14天的抑制作用,以及3 nt在第七天。14天、28天、高剂量的hBMSCs显示了更强的抑制性影响3 nt(图5 (b)比低剂量的hBMSCs),而没有区别观察4-HNE表达这两个组之间。
(一)
(b)
3.5。hBMSCs辐射诱导主动脉细胞凋亡减少
辐射和hBMSCs对主动脉细胞凋亡的影响被TUNEL染色(图评估6)。结果表明,细胞凋亡在辐照小鼠主动脉的价格相比显著增加控制老鼠3天,7、14、28日和84但降低了低或高剂量的hBMSC治疗。此外,与LD hBMSC组相比,高清hBMSCs显示更强的对辐射诱导主动脉细胞凋亡的抑制作用,表明通过TUNEL阳性比例较低,7天,14日,28日和84(图6)。
3.6。hBMSC调节抗氧化酶的表达HO-1和主动脉的过氧化氢酶
自从hBMSCs衰减辐射诱导主动脉氧化损伤(图5),这种保护作用是否hBMSCs的主动脉与upregulation抗氧化酶的研究首先通过测量HO-1和过氧化氢酶表达与免疫组织化学染色(图7)。结果表明,与对照组相比,HO-1表达显著增加主动脉的IR组和hBMSC组老鼠在每个时间点(图7(一))。有一个进一步提高HO-1表达的低和高剂量的hBMSC治疗小鼠的主动脉与IR组(图7(一))。此外,结果表明,辐照小鼠主动脉的过氧化氢酶表达显著下降的价格相比控制老鼠3天,7、14、28日和84但显著升高低或高剂量的hBMSC治疗(图7 (b))。
(一)
(b)
4所示。讨论
在目前的研究中,我们首次探索保护骨髓间充质干细胞对辐射诱导的影响在主动脉病变和损伤。我们演示了RIAI小鼠模型的建立评估主动脉增厚,纤维重建、炎症、氧化应激和细胞凋亡。我们显示低或高剂量的hBMSC治疗可以部分逆转的高剂量辐射诱导病理改变主动脉和hBMSCs甚至更好的保护作用。
基于能力坚持塑料培养皿中,来自成人骨髓msc健康的捐赠者选择(24]。在我们的研究中,以获得更多的统一hBMSCs,个人选择殖民地和扩展原始播种后8 - 12天。流式细胞仪分析显示,培养P5细胞表达间充质干细胞的标记CD73, CD105, CD44,和存在,但负面造血干/祖细胞CD34标记,内皮细胞CD31的标志,白血球细胞CD45的标志。细胞周期分析显示,超过86%的P5细胞处于静止阶段(G0/ G1阶段)。与此同时,孤立的细胞表现出他们的能力进行脂肪形成的,chondrogenic和成骨分化(图1)。这些结果充分证实了hBMSCs高度同质和多能性,因此可以作为种子细胞的实验。
先前的研究已经研究辐照ApoE的颈动脉−/−小鼠诱导炎症和血栓性反应在活的有机体内各种辐射剂量(26]。基于这些引用,C57 /提单老鼠与一剂18 gy x射线辐射建立RIAI小鼠模型在我们的研究中。RIAI小鼠模型已成功发达,显示主动脉重构的显著增加和细胞凋亡,以及主动脉、炎症和氧化应激。
msc已报告修复受伤的血管壁(12受伤)和发挥当地免疫调节大鼠颈动脉(11]。杨等人也证实BMSC移植通过尾静脉注射促进血管生成和VEGF表达在老鼠27]。然而,之前的研究也显示,不同剂量的msc可以起到不同的作用在活的有机体内。适当剂量的msc被成功的移植和所需改进的功能性质(28]。此外,较高的不良事件的发生率可能发生在高剂量MSC治疗。例如,通过静脉注射高剂量的MSC (5.0×105-3.0和1.0×106细胞/老鼠)诱导致命门静脉或肺栓塞29日,30.]。因此,1×10的剂量3和1×104细胞/ g的老鼠体重(近似为2.0×104和2.0×105细胞/ g)是在目前的研究中,也支持的一项研究[31日]。同样,没有观察到在当下栓塞死亡和相关研究。我们的数据表明,两剂hBMSCs部分防止辐射诱导主动脉损伤,包括主动脉细胞凋亡、纤维化的重塑,炎症和氧化应激。此外,高剂量hBMSCs显示更显著的保护作用,暗示了主动脉细胞凋亡(图越少6)和降低CTGF的表达和TGF -β(图3)。
血管炎症是辐射诱导组织损伤的突出特征之一(32]。炎症的影响包括诱导氧化应激、细胞凋亡、和内皮功能障碍,这可能导致血管的结构和功能异常(33]。最近的研究表明,内皮细胞受伤后不久放射治疗(34]。人们普遍认为辐射移植促炎细胞因子和粘附分子在受伤血管内皮细胞(25,35]。符合这些发现,我们观察到的表达ICAM-1,粘附分子,以及肿瘤坏死因子-α促炎细胞因子,显著增加主动脉早在辐照后3天,7天,分别保存在高水平直到84天或28天(图4)。这些结果表明,ICAM-1和TNF -α参与了辐射诱导主动脉炎性损伤。据报道,在炎症的早期阶段辐照动脉(26]。肿瘤坏死因子-α了加强ICAM-1激活内皮细胞在动脉炎症疾病(36]。因此,在未来84天的辐照后,TNF的表达α在辐照主动脉与对照组没有差异,而表达ICAM-1was仍保持高于控制(图4)。它也报告说,通过减少大鼠msc发挥免疫调节作用的分泌炎症相关的分子处于受控和ICAM-1加速补偿异常动脉(37]。BMSC抑制肿瘤坏死因子-α生产的抗炎和antifibrosis肺损伤(38]。此外,福特等人的研究还透露,msc抑制炎症反应促进内皮修复(11]。与此一致的是,我们目前的研究发现,hBMSCs减少辐射诱导增加TNF -α在主动脉和ICAM-1表情,这说明hBMSCs对减少辐射诱导产生影响主动脉炎症。
炎症和氧化应激是互惠的原因和结果,两者都是各种心血管疾病发展的主要致病因素(39]。完善,辐照导致辐解细胞内的水分子,导致增加活性氧的生产。此外,炎性细胞因子可以诱导活性氧(ROS) /活性氮物种(RNS)生产的血管系统(40]。额外的一代的那些物种或内源性抗氧化防御不足导致氧化应激的器官。血管内皮是氧化剂应激的主要目标41]。内皮功能障碍被描述为最初的致病事件radiation-injured血管损伤。血管氧化应激导致血管功能障碍(42]。本研究表明,伴随着增加炎症相关的分子肿瘤坏死因子-的表达式αICAM-1,氧化应激的标记(4-HNE和3 nt)显著调节RIAI小鼠的主动脉。同时,hBMSC管理,尤其是高剂量的hBMSCs,显著抑制3 nt的积累和4-HNE主动脉从7天到84天之后辐射(图5)。这些结果暗示hBMSCs的抗氧化作用,在符合以前的报告,BMSC政府减毒肝缺血再灌注损伤通过抑制氧化应激和细胞凋亡在大鼠(43]。
进一步检测hBMSCs的潜在的抗氧化作用机制,抗氧化酶的表达观察HO-1和过氧化氢酶的主动脉。发现辐射显著诱导HO-1表达式(图7(一)过氧化氢酶表达(图)和减毒7 (b))在主动脉,在协议与观测辐射诱导肺癌和造血系统损伤(44- - - - - -46]。基于血管疾病研究,HO-1表明内皮(上的有利影响47在血管损伤[]和具有抗氧化作用48]。过氧化氢酶,作为一个H2O2清除酶,被发现是预防血管内皮细胞氧化损伤(49]。之前的研究表明,msc可以度假胜地辐射诱导抗氧化酶的活性低,包括过氧化氢酶(50]。与观测一致,我们的研究发现,低或高剂量hBMSC治疗进一步加强HO-1 upregulation和逆转的减少过氧化氢酶引起的辐射在主动脉(图7)。这些发现表明,hBMSCs可能抑制ROS生成通过上调抗氧化酶的表达相关。然而,可能会有担心hBMSCs进一步增加HO-1的表达与IR组(图7(一))。我们推测,辐照作为一种应激刺激抗氧化剂反应,包括增加HO-1表达的是一种适应性反应。这种适应性反应尝试提供某些保护,但还不足以完全防止主动脉病变的进展。然而,调节水平的HO-1 hBMSC-treated RIAI老鼠足够高,可有效地减少辐射诱导的氧化损伤,当我们观察到这里。这种猜测也支持了虾青素的观察保护irradiation-induced造血系统损伤(44)和抗氧化剂MG132 diabetes-induced主动脉氧化损伤(51]。
辐射诱导血管纤维化是一个复杂的动态过程,引发和加剧了促炎profibrotic细胞因子和氧化应激。动脉粥样硬化动脉受伤很容易发展自发辐射(52),这是与增加炎症和纤维蛋白原(53]。研究证明,高剂量的辐射可以引起血管纤维化(54)和TGF -βprofibrotic细胞因子,起着至关重要的作用在辐射诱导血管平滑肌细胞纤维化的过程中(55]。结缔组织生长因子(CTGF)是引起TGF -β而且还会导致胶原蛋白合成和纤维母细胞增生(56]。因此,抑制TGF -β和CTGF可能足以防止辐射诱导动脉重建。后面,我们的研究发现TGF -的表达式β和CTGF在主动脉都显著增加辐射(图后第三天至84年3),伴随着增加胶原蛋白积累在主动脉中模(图2从14到84年)。hBMSC政府部分预防主动脉纤维化和重塑,反映在完整的增加抑制TGF -β表达和部分抑制CTGF的表达,以及主动脉胶原蛋白积累(数字2和3)。
血管损伤的急性期发生后数小时,长至数周内辐照的特点是内皮细胞肿胀,细胞凋亡,血管渗透性和水肿57]。这一阶段往往伴随着炎症反应,导致组织水肿(58]。随着时间的推移,分泌炎症因子和炎症反应逐渐减少。后血管损伤出现数周甚至数月辐照后,包括基底膜的增厚,胶原沉积、纤维化和瘢痕(59]。根据这个,我们观察到ICAM-1炎症相关的细胞因子和肿瘤坏死因子-α,以及主动脉细胞凋亡,增加主动脉最早3天,在辐照后7天达到峰值。而辐射诱导血管纤维化胶原蛋白积累反映的出现在14天,晚于主动脉炎症和细胞凋亡。与此同时,中模厚度IR组照射后小鼠显著增加7点14日28日天,84天没有显著差异,而与控制。因此,怀疑厚度的增加主动脉在辐照后的7天内主要是由于炎性渗出物和组织水肿、14和28天,这是由炎症与胶原蛋白积累相结合。在稍后阶段的84天,轻微增加主动脉IR组的厚度没有显著差异可能是由于减少炎症。然而,主动脉瓣厚度在hBMSC治疗组总是保持在正常水平。
越来越多的证据表明,bmsc可以直接分化成血管内皮细胞和平滑肌细胞,甚至形成功能性血管(15,60]。然而,报告显示,分化通过分化转移或细胞融合似乎太低了解释的显著改善血管修复(61年]。在此基础上,我们没有关注hBMSCs血管细胞的分化转移在本研究观察到血管的伤害细胞因子的表达。最近的研究表明msc提高组织功能的关键机制是通过旁分泌功能。例如,奥尔蒂斯等人的报告,BMSC抑制TNF -α生产的分泌il - 1受体激动剂(38]。msc诱导增加抗氧化剂Nrf2基因表达,减少ROS生产减少氧化应激引起的辐照在受伤的肝脏20.]。细胞外囊泡来自msc预防急性肾损伤通过抗氧化作用加强Nrf2激活(62年)和实验性结肠炎通过抑制细胞凋亡通过减少caspase-3的凋亡基因、8和9在老鼠63年]。考虑到事实hBMSCs显著减少促炎的分子(TNF -的表达式α和ICAM-1)和profibrotic细胞因子(TGF -β和CTGF)在目前的研究中,以及报告的旁分泌活动衰减炎症,氧化应激和细胞凋亡63年),我们推测hBMSCs促进主动脉瓣修复主要通过旁分泌行为,没有很大程度上取决于直接分化。
也可能会有几本研究的局限性。虽然出版物显示,msc可以和家庭迁移到受伤的大血管对血管修复(16,17)、位置、分化转移和保护机制的msc辐照主动脉没有直接观察。参数,严格与内皮功能,如血管舒张和一氧化氮产量,以及血管通透性,没有在本研究评估。的,也不确定主动脉损伤引起的长期hBMSCs放射治疗是可以预防的。因此,还需要进一步的实验来阐明未知。
总之,hBMSC政府缓解辐射诱导主动脉损伤减毒所示主动脉瓣增厚,纤维重建、细胞凋亡。我们认为hBMSCs的保护作用主要是通过抑制辐射诱导氧化应激和炎症,肿瘤坏死因子-差别包括对这些α、ICAM-1 TGF -β,和CTGF upregulation HO-1抗氧化酶和过氧化氢酶。因此,hBMSCs治疗RIAI可能是一个有前途的治疗方法。
的利益冲突
作者没有利益冲突的报告。
作者的贡献
宿州农村沈和新疆一样工作。
确认
这项工作是由国家科学基金会的项目部分中国应鑫(81570344),吉林大学白求恩项目(2015225英鑫和2015225新疆),吉林省省级科技基金会(20150204093科幻新疆),吉林省基础教育部门新疆(2016 - 448),以及吉林省的卫生和计划生育委员会基金会(2016 q034迎鑫和2015 q010新疆)。