秦亞飛,霍星光,李秋霞,徐玉生
(1.河南省周口骨科醫(yī)院 重癥醫(yī)學(xué)科,河南 周口 466000;2.河南省周口市衛(wèi)生計(jì)生監(jiān)督局 公共衛(wèi)生監(jiān)督二科,河南 周口466000;3.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 骨科,河南 鄭州 450000)
急性重癥胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)是一種常見(jiàn)急危重癥,并發(fā)癥多,病死率高[1]。 SAP發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,包括炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激損傷、細(xì)胞凋亡、微循環(huán)障礙等,發(fā)作時(shí)可激活胰蛋白酶,引發(fā)胰蛋白酶原分子活化,誘導(dǎo)分泌大量炎性細(xì)胞,引發(fā)胰腺組織炎癥反應(yīng)、細(xì)胞死亡等,還可增加肺損傷、肝損傷等并發(fā)癥發(fā)生風(fēng) 險(xiǎn)[2-3]。因此,探尋一種有效治療方法,抑制SAP患者炎癥反應(yīng),以減輕胰腺組織損傷,降低相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),改善預(yù)后,具有重要意義。間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells,MSC)是一種成體干細(xì)胞,具有多向分化潛能、低免疫原性,可參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié),目前已在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等頑固性疾病治療中取得一定進(jìn)展[4-5]。近期研究[6]發(fā)現(xiàn),MSC移植具有修復(fù)SAP胰腺組織損傷的潛能,但作用機(jī)制尚無(wú)深入研究。Toll樣受體4(toll-like receptor 4,TLR4)/核因子-κBp65(nuclear factor-κBp65,NF-κBp65)通路是一種典型炎癥信號(hào)通路,激活后能對(duì)炎性細(xì)胞因子表達(dá)進(jìn)行調(diào)控,參與炎癥反應(yīng)過(guò)程[7]。相關(guān)報(bào)道[8]顯示,SAP發(fā)病過(guò)程中TLR4/NF-κBp65通路激活發(fā)揮重要作用。本研究就骨髓MSC對(duì)SAP大鼠炎癥抑制作用及其對(duì)TLR4/NF-κBp65通路影響進(jìn)行分析,以探討骨髓間MSC治療SAP的可能 機(jī)制。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物清潔級(jí)SD 健康雄性大鼠購(gòu)自中國(guó)疾病預(yù)防控制中心,許可證號(hào):SYXK(京)2019-0050,7~8 周齡,體質(zhì)量280~320 g。所 有大鼠均在室溫22~24 ℃、相對(duì)濕度50%~60% 動(dòng)物飼養(yǎng)房?jī)?nèi)適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d,標(biāo)準(zhǔn)飼料,無(wú)菌蒸餾水。本研究經(jīng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2.1 骨髓MSC 分離、培養(yǎng)、鑒定及制備造模前1 周,隨機(jī)取5 只大鼠,2%戊巴比妥鈉50 mg/kg (0.25 mL/100 g)腹腔注射麻醉,斷頭處死,自股骨、脛骨收集原始骨髓基質(zhì)干細(xì)胞。骨髓腔以DMEM沖洗,培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)放置細(xì)胞,加含20% 胎牛血清、100 U/mL 青霉素、100 U/mL 鏈霉素基礎(chǔ)培養(yǎng)基,置于潮濕孵化器孵化,溫度37 ℃,濕度95%。觀察細(xì)胞融合超過(guò)80%時(shí),經(jīng)多酶消化、傳代收獲,取第5 代細(xì)胞進(jìn)行鑒定,顯微鏡下觀察細(xì)胞形態(tài)。經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測(cè)干細(xì)胞表面標(biāo)志物表達(dá),所用抗體為CD45、CD90,以同型對(duì)照抗體作為對(duì)照。移植前,將50 mg/L 含4,6- 聯(lián)脒-2- 苯基吲哚的無(wú)血清培養(yǎng)基加入骨髓MSC 培養(yǎng)瓶,避光,孵育,標(biāo)記細(xì)胞,共24 h。未結(jié)合的4,6- 聯(lián)脒-2- 苯基吲哚以磷酸緩沖鹽溶液沖洗,0.25% 胰蛋白酶消化,吹打。1000r/min 離心,離心半徑5 cm,共5 min,重復(fù)2 次。隨后以1500r/min 離心,離心半徑8 cm,共5 min,棄上清液。加入培養(yǎng)液,制備成細(xì)胞濃度1.0×106/mL 懸浮液。
1.2.2 骨髓MSC 活力檢測(cè)采用細(xì)胞生長(zhǎng)曲線、細(xì)胞貼壁率及細(xì)胞克隆形成率評(píng)估細(xì)胞活力。細(xì)胞生長(zhǎng)曲線測(cè)定:取第5 代生長(zhǎng)狀態(tài)良好細(xì)胞,0.25%胰酶消化,接種在24 孔板,密度1×104/ 孔。每隔2 d,取3 個(gè)孔消化計(jì)數(shù),各孔計(jì)3 次,取平均值,連續(xù)8 d,繪制生長(zhǎng)曲線。細(xì)胞貼壁率測(cè)定:取第5 代生長(zhǎng)狀態(tài)良好細(xì)胞,0.25% 胰酶消化,經(jīng)錐蟲(chóng)藍(lán)染色計(jì)算活細(xì)胞百分比,在3.5 cm 培養(yǎng)皿內(nèi)接種,濃度3.5×107/L,每隔2 h,隨機(jī)選擇 3 個(gè)培養(yǎng)皿計(jì)算細(xì)胞數(shù),連測(cè)18 h,取平均值,繪制曲線。細(xì)胞克隆形成率測(cè)定:取第5 代對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期細(xì)胞,0.25%胰酶消化,在6 孔板內(nèi)接種,密度100 個(gè)/孔, 培養(yǎng)16 d。經(jīng)錐蟲(chóng)藍(lán)染色法計(jì)數(shù)克隆細(xì)胞數(shù),計(jì)算細(xì)胞克隆形成率,即克隆細(xì)胞數(shù)/ 接種細(xì)胞數(shù)×100%。
1.2.3 模型制備與分組取40 只大鼠依據(jù)文獻(xiàn)[9]制定SAP 大鼠模型:術(shù)前禁食12 h,2% 戊巴比妥鈉50 mg/kg(0.25 mL/100g)腹腔注射麻醉,平臥位固定于手術(shù)臺(tái)。取上腹部正中切口,胰腺頭部顯露,探查十二指腸乳頭位置,于十二指腸乳頭旁,經(jīng)留置針刺破腸壁,探入胰膽管,插入深度 1.5 cm,肝總管以微血管鑷夾閉。將3.5%?;敲撗跄懰徕c0.1 mL/100 g 注入,注射速度0.1 mL/min,輸注后保持壓力10 min。以造模后肉眼下可見(jiàn)大鼠胰腺出現(xiàn)皂化斑形成、點(diǎn)狀出血、壞死等變化,為造模成功標(biāo)準(zhǔn)。40 只大鼠造模成功36 只,成功率為90.0%。36 只大鼠隨機(jī)分為模型組、MSC 腹腔注射組(腹腔注射組)、MSC 尾靜脈注射組(尾靜脈注射組)、MSC 腹腔注射、尾靜脈注射(聯(lián)合注射組),每組各9 只。另取9 只大鼠作為假手術(shù)組,假手術(shù)組僅開(kāi)腹,翻動(dòng)數(shù)次胰腺,關(guān)腹,不做其他處理。
1.2.4 動(dòng)物干預(yù)造模成功后12 h 開(kāi)始給藥。腹腔注射組以1.0×106/mL 骨髓MSC 懸浮液進(jìn)行腹腔注射移植,劑量10 mL/kg。尾靜脈注射組以1.0×106/mL 骨髓MSC 懸浮液進(jìn)行尾靜脈注射移植,劑量10 mL/kg。聯(lián)合注射組同時(shí)以1.0×106/mL 骨髓MSC 懸浮液進(jìn)行腹腔注射、尾靜脈注射,劑量10 mL/kg。假手術(shù)組、模型組以等量生理鹽水腹腔注射,注射10 mL/kg。
1.2.5 取材及處理治療后24 h,大鼠以2% 戊巴比妥鈉50 mg/kg(0.25 mL/100g)腹腔注射麻醉,斷頭處死,打開(kāi)腹腔,以靜脈采血針穿刺下腔靜脈,抽取3 mL 血液,以備檢測(cè)血清AMS、LPS 水平;打開(kāi)腹腔,找到并分離胰腺組織,將胰腺組織分為5 份。其中4 份置于液氮保存,以備檢測(cè)炎癥指標(biāo)、氧化應(yīng)激指標(biāo)及TLR4、NF-κBp65 蛋白;另外 1 份置于4% 多聚甲醛固定,用于HE 染色。
1.2.6 胰腺組織病理形態(tài)學(xué)檢測(cè)采用HE 染色法檢測(cè)。取4% 多聚甲醛保存胰腺組織,甩干殘余多聚甲醛溶液,梯度酒精脫水,二甲苯透明,包埋,切片,厚度3 μm。石蠟切片置于恒溫箱,加熱2 h。進(jìn)行HE 染色,95% 乙醇浸泡2 min,100% 乙醇浸泡10 min。二甲苯透明,中性樹(shù)膠封片。切片置于顯微鏡下觀察,各切片隨機(jī)選取5 個(gè)高倍視野(×200),分析胰腺組織病理形態(tài)學(xué)改變。根據(jù)Sehmidt 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病理評(píng)分[10]。病理評(píng)分包括水腫、出血、壞死、炎癥4 項(xiàng)。水腫:無(wú)水腫,計(jì)0 分;小葉間隔擴(kuò)大擴(kuò)張,計(jì)1 分;小葉間隔擴(kuò)張,計(jì)2 分;腺泡隔膜彌漫擴(kuò)張,計(jì)3 分;細(xì)胞間隙彌漫擴(kuò)張,計(jì)4 分。出血:無(wú)出血,計(jì)0 分;1~2 處出血,計(jì)1 分;3~4 處出血,計(jì)2 分;5~6 處出血,計(jì)3 分;≥7 處出血,計(jì)4 分。壞死:無(wú)壞死,計(jì)0 分;1~4/HP 壞 死,計(jì)1 分;5~10/HP壞死,計(jì)2 分;11~16/HP 壞死,計(jì)3 分;≥17/HP 壞死,計(jì)4 分。炎癥:0~1/HP 炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),計(jì)0 分;2~10/HP 炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),計(jì)1 分;11~20/HP 炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),計(jì)2 分;21~30/HP 炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),計(jì)3 分;≥31/HP 炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),計(jì)4 分。由2 名經(jīng)驗(yàn)豐富的病理科成員獨(dú)立進(jìn)行評(píng)分,取平均值。
1.2.7 血清AMS、LPS 水平檢測(cè)取大鼠下腔靜脈血,4 ℃,4000r/min 離心,離心半徑5 cm,共10 min,取上層血清。采用碘比色法檢測(cè)血清AMS 水平,應(yīng)用全自動(dòng)生化分析儀進(jìn)行檢測(cè)。采用甲基試鹵靈底物法檢測(cè)血清LPS 水平,嚴(yán)格按照試劑盒使用說(shuō)明書(shū)操作,根據(jù)產(chǎn)物紅色的甲基試鹵靈生成速率,對(duì)LPS 活性進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.8 IL-6、IL-1β、TNF-α水平檢測(cè)采 用ELISA 法檢測(cè)。取液氮保存胰腺組織,冰浴下制備10% 勻漿。4 ℃,10000r/min 離心,離心半徑 8 cm,共10 min,取上清液。嚴(yán)格按照IL-6、IL-1β、TNF-α 試劑盒使用說(shuō)明書(shū)操作。觀察酶標(biāo)儀450 nm處吸光值。以吸光值為縱坐標(biāo),以標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo),創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)曲線,按照標(biāo)本吸光值獲得濃度。
第一、民間日常用銀的習(xí)慣。在白銀古道及其左近區(qū)域村落中,有日常使用銀器的習(xí)慣。富裕人家一般置有銀碗、銀筷等生活器物,據(jù)傳,銀子遇到毒會(huì)變黑,假若飯菜有毒會(huì)被測(cè)出,確保生命安全。此外亦有佩戴銀飾的習(xí)慣,如銀手鐲、銀項(xiàng)圈、銀腳鐲、銀鏈、銀耳環(huán)、銀耳墜、銀發(fā)髻、銀簪子,如果銀飾越戴越白,被認(rèn)為會(huì)戴銀,屬于富貴命,即“命好,會(huì)戴銀”之說(shuō)。相傳自明中后期以來(lái),閩東地區(qū),出嫁女子多佩戴銀發(fā)髻、銀簪子等,據(jù)傳:曾經(jīng)有女子洞房之夜行房時(shí),新郎精流不止,女子想起母親曾經(jīng)的交代,用銀簪子刺向新郎腰間一穴位,終于化險(xiǎn)為夷。此外,閩東還有眾多畬族的銀飾。
1.2.9 SOD、MDA 水平檢測(cè)采用羥胺法檢測(cè)SOD 水平。取液氮保存胰腺組織,冰浴下制備10%勻漿。4 ℃,3500r/min 離心,離心半徑8 cm,共10 min,取上清液。嚴(yán)格按照SOD 試劑盒使用說(shuō)明書(shū)操作,每組3 孔,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,取平均值。采用硫代巴比妥酸法檢測(cè)MDA 水平。胰腺組織加入10 mL 離心管,相同體積磷酸緩沖鹽溶液加入調(diào)零管。各管分別加入0.6% TBA 溶液2 mL,混勻,沸水浴15 min。完成沸水浴后快速流水冷卻,取離心管液體,4 ℃,10000r/min 離心,離心半徑5 cm,共10 min,取上清液,加入酶標(biāo)板。觀察各組酶標(biāo)儀450 nm、532 nm、600 nm 波長(zhǎng)處吸光度值,以6.45(D532nm-D600nm)-0.56D450nm計(jì)算MDA 水平。
1.2.10 胰腺組 織TLR4、MyD88、NF-κBp65 mRNA 相對(duì)表達(dá)量檢測(cè)采用RT-PCR 法檢測(cè)。取液氮保存胰腺組織,經(jīng)Trizol 法提取總RNA。經(jīng)紫外分光光度計(jì)檢測(cè)提取的總RNA 質(zhì)量、濃度,將總RNA 進(jìn)一步逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,實(shí)施RTPCR 反應(yīng)。采用GeneBank 基因庫(kù)內(nèi)大鼠TLR4、MyD88、NF-κBp65 基因序列。引物設(shè)計(jì):TLR4正向:5'-GAG GACTGG GTG AGA AAG GA-3';反向:5'-GAA ACT AGG GAT GGT GAG GA-3'。MyD88 正 向:5'-ATC GCT GTT CTT GAA CCCTCG-3';反向:5'-CTC ACG GTCTAA CAG GCC AG-3'。NF-κBp65 正 向:5'-ATG TTC CAD GTA TGA CTA TCA GG-3'; 反 向:5'-GAA GAG ACC AGT AAT CAC GAC A-3'。β-actin 正向:5'-TAC GAT TCT CCC ATC AACT-3';反向:5'-GTCTGG TAA TCT CGC ACT C-3'。反應(yīng)條件:95 ℃變性,3 min;95 ℃,30 s;55 ℃,30 s;72 ℃,30 s;72 ℃,10 min,40 個(gè)循環(huán)。反應(yīng)體系:12.5 μL Power Taq PCR Master Mix,1 μL 上游引物、下游引物,1.5 μL cDNA。瓊脂糖凝膠電泳,采用凝膠圖像分析系統(tǒng)分析電泳條帶,以β-actin 為內(nèi)參,計(jì)算TLR4、MyD88、NF-κBp65 mRNA 相對(duì)表達(dá)強(qiáng)度(2-△△CT)。
1.2.11 胰腺組 織TLR4、MyD88、NF-κBp65 蛋白相對(duì)表達(dá)量檢測(cè)采用Western blot 法檢測(cè)。取液氮保存胰腺組織,置于玻璃勻漿容器,加入 1 mL PIPA 裂解液、蛋白酶抑制劑,冰上勻漿,超聲粉碎機(jī)粉碎。4 ℃,12000r/min 離心,離心半徑5 cm,共15 min,取上清液。以等體積2× 上樣緩沖液加入,煮沸,共10 min,蛋白變性,收獲組織總蛋白。十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳,轉(zhuǎn)膜反應(yīng)。加入5% 脫脂奶粉,室溫下,搖床封閉2 h。加入TLR4、MyD88、p-NF-κBp65、NF-κBp65 一抗(1:500),4 ℃,孵育過(guò)夜;加入山羊抗兔二抗IgG(1:5000),室溫下孵育2 h。孵育后,室溫下以TBST 搖床洗膜10 min,共3 次。曝光,顯影,定影,置于凝膠成像儀,觀察TLR4、MyD88、p-NF-κBp65、NF-κBp65 蛋白表達(dá)。以ImageJ 圖像分析軟件,對(duì)各目標(biāo)條帶的灰度值進(jìn)行分析。以β-actin 為內(nèi)參,目的蛋白表達(dá)水平根據(jù)目的蛋白條帶灰度值/β-actin 條帶灰度值計(jì)算。
采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析數(shù)據(jù),計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,重復(fù)計(jì)量資料比較采用單因素方差分析,兩兩樣本比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
顯微鏡下顯示骨髓MSC呈梭形、漩渦樣生長(zhǎng)(圖1);流式細(xì)胞儀顯示細(xì)胞低表達(dá)CD45,表達(dá)量為1.25%;高表達(dá)CD90,表達(dá)率為99.89% (圖2)。
細(xì)胞生長(zhǎng)曲線結(jié)果顯示,第5 代細(xì)胞生長(zhǎng)曲線呈“S”形,1 d內(nèi)為潛伏期,2~5 d為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,自第6 d細(xì)胞生長(zhǎng)減慢,第8 d進(jìn)入停止期。細(xì)胞貼壁率結(jié)果顯示,第5代活細(xì)胞比例為97%,接種14 h貼壁率達(dá)高值,此后呈穩(wěn)定狀態(tài),貼壁率(96.12±0.85)%。細(xì)胞克隆形成率結(jié)果顯示,第5代細(xì)胞接種6 d鏡下出現(xiàn)細(xì)胞集落。這些結(jié)果提示第5代細(xì)胞活力良好(圖3)。
圖1 第5 代骨髓MSC 形態(tài)(×100)Figure 1 Morphology of bone marrow MSCs at 5th passage (×100)
圖2 流式細(xì)胞分析 A:低表達(dá)CD45(1.25%);B:高表達(dá)CD90(99.89%)Figure 2 Flow cytometry analysis A: Low CD45 expression (1.25%); B: High CD90 expression (99.89%)
圖3 骨髓MSC 活力檢測(cè) A:第5 代骨髓MSC 生長(zhǎng)曲線;B:第5 代骨髓MSC 的貼壁率Figure 3 Determination of the viability of the bone marrow MSCs A: Growth curve bone marrow MSCs at the 5th passage; B: Adherence rate of the bone marrow MSCs at the 5th passage
假手術(shù)組胰腺組織形態(tài)正常,結(jié)構(gòu)清晰,間質(zhì)鮮見(jiàn)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。模型組胰腺組織腺體結(jié)構(gòu)紊亂,存在大量壞死細(xì)胞,腺泡出現(xiàn)水腫、破裂,伴有大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),腺體間隙及血管周圍存在紅細(xì)胞滲出。與模型組比較,腹腔注射組、尾靜脈注射組、聯(lián)合注射組胰腺組織病理變化不同程度減輕,腺體結(jié)構(gòu)輕微紊亂,腺泡輕微水腫,炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少,其中聯(lián)合注射組改善更為明顯(圖4)。各造模組水腫、出血、壞死、炎癥評(píng)分比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P <0.05)。模型組、腹腔注射組、尾靜脈注射組、聯(lián)合注射組的水腫、出血、壞死、炎癥評(píng)分依次降低,組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(表1)。
與假手術(shù)組比較,各造模組AMS、LPS水平比均明顯升高(均P <0.05),但兩項(xiàng)指標(biāo)在模型組、腹腔注射組、尾靜脈注射組、聯(lián)合注射組的升高程度依次降低,組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(表2)。
與假手術(shù)組比較,各造模組IL-6、IL-1β、TNF-α水平均明顯升高(均P<0.05),但各項(xiàng)指標(biāo)在模型組、腹腔注射組、尾靜脈注射組、聯(lián)合注射組的升高程度依次降低,組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(表3)。
與假手術(shù)組比較,各造模組SOD水平明顯降低、MDA水平明顯升高(均P<0.05),且兩項(xiàng)指標(biāo)的變化程度在模型組、腹腔注射組、尾靜脈注射組、聯(lián)合注射組依次降低,組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(表4)。
圖4 各組大鼠胰腺組織病理形態(tài)學(xué)改變(HE×200) A :假手術(shù)組;B :模型組;C :腹腔注射組;D :尾靜脈注射組;E :聯(lián)合注射組Figure 4 Comparison of pathological changes of the pancreatiCTissue in each group (HE×200) A: Sham operation group; B: Model group; C: Intraperitoneal injection group; D: Tail vein injection group; E: Combined injection group
表1 各組大鼠胰腺病理評(píng)分比較(±s,n=9)Table 1 Comparison of pathological scores of pancreas among groups (±s, n=9)
表1 各組大鼠胰腺病理評(píng)分比較(±s,n=9)Table 1 Comparison of pathological scores of pancreas among groups (±s, n=9)
注:1)與假手術(shù)組比較,P<0.05;2)與模型組比較,P<0.05;3)與腹腔注射組比較,P<0.05;4)與尾靜脈注射組比較,P<0.05Note: 1) P<0.05 vs.sham operation group; 2) P<0.05 vs.model group; 3) P<0.05 vs.intraperitoneal injection group; 4) P<0.05 vs.tail vein injection group
組別 水腫 出血 壞死 炎癥假手術(shù)組 0.20±0.12 0.20±0.11 0.20±0.11 0.20±0.13模型組 3.60±0.151) 3.20±0.131) 1.80±0.121) 2.40±0.151)腹腔注射組 1.80±0.151),2) 2.20±0.141),2) 1.60±0.131),2) 1.80±0.131),2)尾靜脈注射組 1.60±0.151),2),3) 1.80±0.121),2),3) 1.20±0.121),2),3) 1.20±0.131),2),3)聯(lián)合注射組 1.20±0.181),2),3),4) 1.20±0.121),2),3),4) 0.80±0.111),2),3),4) 0.80±0.141),2),3),4)F 586.723 748.207 418.726 528.307 P <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
注:1)與假手術(shù)組比較,P<0.05;2)與模型組比較,P<0.05;3)與腹腔注射組比較,P<0.05;4)與尾靜脈注射組比較,P<0.05Note: 1) P<0.05 vs.sham operation group; 2) P<0.05 vs.model group; 3) P<0.05 vs.intraperitoneal injection group; 4) P<0.05 vs.tail vein injection group
注:1)與假手術(shù)組比較,P<0.05;2)與模型組比較,P<0.05;3)與腹腔注射組比較,P<0.05;4)與尾靜脈注射組比較,P<0.05Note: 1) P<0.05 vs.sham operation group; 2) P<0.05 vs.model group; 3) P<0.05 vs.intraperitoneal injection group; 4) P<0.05 vs.tail vein injection group
注:1)與假手術(shù)組比較,P<0.05;2)與模型組比較,P<0.05;3)與腹腔注射組比較,P<0.05;4)與尾靜脈注射組比較,P<0.05Note: 1) P<0.05 vs.sham operation group; 2) P<0.05 vs.model group; 3) P<0.05 vs.intraperitoneal injection group; 4) P<0.05 vs.tail vein injection group
與假手術(shù)組比較,各造模組TLR4、MyD88 mRNA相對(duì)表達(dá)量均明顯升高(均P<0.05),且兩項(xiàng)指標(biāo)的變化程度在模型組、腹腔注射組、尾靜脈注射組、聯(lián)合注射組依次降低,組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);各組NF-κBp65表達(dá)水平組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表5)。
注:1)與假手術(shù)組比較,P<0.05;2)與模型組比較,P<0.05;3)與腹腔注射組比較,P<0.05;4)與尾靜脈注射組比較,P<0.05Note: 1) P<0.05 vs.sham operation group; 2) P<0.05 vs.model group; 3) P<0.05 vs.intraperitoneal injection group; 4) P<0.05 vs.tail vein injection group
與假手術(shù)組比較,各造模組TLR4、MyD88蛋白相對(duì)表達(dá)量及p-NF-κBp 65/NF-κBp65 均明顯升高(均P <0.05)。且各項(xiàng)指標(biāo)的變化程度在模型組、腹腔注射組、尾靜脈注射組、聯(lián)合注射組依次降低,組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(圖5)(表6)。
圖5 Western blot 檢測(cè)胰腺組織TLR4、p-NF-κBp65、NF-κBp65 蛋白表達(dá)Figure 5 Protein expressions of TLR4, p-NF-κBp65 and NFκBp65 in pancreatiCTissue determined by Western blot
表6 各組TLR4、MyD88、p-NF-κBp65、NF-κBp65 蛋白相對(duì)表達(dá)量比較(±s)Table 6 Comparison of relative protein expressions of TLR4, MyD88 , p-NF-κBp65 and NF-κBp65 among groups (±s)
表6 各組TLR4、MyD88、p-NF-κBp65、NF-κBp65 蛋白相對(duì)表達(dá)量比較(±s)Table 6 Comparison of relative protein expressions of TLR4, MyD88 , p-NF-κBp65 and NF-κBp65 among groups (±s)
注:1)與假手術(shù)組比較,P<0.05;2)與模型組比較,P<0.05;3)與腹腔注射組比較,P<0.05;4)與尾靜脈注射組比較,P<0.05Note: 1) P<0.05 vs.sham operation group; 2) P<0.05 vs.model group; 3) P<0.05 vs.intraperitoneal injection group; 4) P<0.05 vs.tail vein injection group
組別 TLR4 MyD88 p-NF-κBp65/NF-κBp65假手術(shù)組 0.21±0.05 0.17±0.02 0.76±0.06模型組 0.65±0.081) 0.42±0.041) 1.35±0.081)腹腔注射組 0.41±0.051),2) 0.35±0.021),2) 1.15±0.091),2)尾靜脈注射組 0.38±0.041),2),3) 0.28±0.041),2),3) 0.96±0.071),2),3)聯(lián)合注射組 0.31±0.041),2),3),4) 0.25±0.041),2),3),4) 0.88±0.081),2),3),4)F 85.430 73.366 82.883 P <0.001 <0.001 <0.001
SAP起病急,病情重,可引發(fā)胰腺出血、壞死,且易繼發(fā)全身炎癥反應(yīng)綜合征、多器官功能障礙,病死率高[11-12]。當(dāng)前,圍繞SAP機(jī)制及治療的眾多研究[13-15]表明,中性粒細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子在該病病理、生理變化中有一定作用,如TNF-α。TNF-α屬于炎癥始動(dòng)因子,可介導(dǎo)IL-6、IL-1β、IL-8等多種炎癥細(xì)胞因子釋放,且能激活氧自由基、一氧化氮生成,促進(jìn)白細(xì)胞趨化、黏附,造成胰腺組織受損[16]。故需在SAP治療中,探尋有效手段抑制炎癥反應(yīng),減輕胰腺組織損傷,改善預(yù)后。骨髓MSC是一種成體干細(xì)胞,分化潛能較高,可經(jīng)分泌TNF-α、IL-6等細(xì)胞因子,參與機(jī)體炎癥及免疫調(diào)節(jié)[17-18]。相關(guān)報(bào)道[19]顯示,骨髓MSC可隨機(jī)體血液循環(huán)到達(dá)受損部位,經(jīng)誘導(dǎo)分化成相應(yīng)成體細(xì)胞,促進(jìn)組織損傷修復(fù),控制炎癥反應(yīng)。還有報(bào)道[20]顯示,隨著機(jī)體骨髓MSC的細(xì)胞量增多,干細(xì)胞轉(zhuǎn)化率逐漸升高,可促使炎性癥狀減輕,炎性介質(zhì)減少,但就骨髓MSC對(duì)SAP炎癥抑制調(diào)控機(jī)制尚無(wú)明確報(bào)道。而本研究就該問(wèn)題進(jìn)行分析,著重探討骨髓MSC對(duì)SAP炎癥抑制作用及機(jī)制,對(duì)SAP臨床診斷、治療有一定指導(dǎo)意義。
SAP治療最直接的干細(xì)胞應(yīng)為胰腺干細(xì)胞,但其數(shù)量少,再生能力低,較難滿足胰腺損傷修復(fù)需求。而骨髓MSC取材方便,數(shù)量多,易培養(yǎng),可分化成胰腺、血管、神經(jīng)細(xì)胞等組織細(xì)胞,達(dá)到治療目的,還能經(jīng)由對(duì)SAP時(shí)過(guò)度炎癥反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié),控制炎癥因子釋放,減輕胰腺損傷[21]。報(bào)道[17]發(fā)現(xiàn),骨髓MSC可在體內(nèi)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成胰腺干細(xì)胞,進(jìn)行再生、自我修復(fù),減輕胰腺組織損傷。還有相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)[22]表明,經(jīng)腹腔與尾靜脈聯(lián)合注射骨髓MSC,在控制SAP大鼠炎癥細(xì)胞因子上效果顯著,但并未就其作用機(jī)制進(jìn)行深入分析。本研究發(fā)現(xiàn),骨髓MSC治療后IL-6、IL-1β、TNF-α、MDA及血清AMS、LPS水平降低,SOA升高,聯(lián)合注射組改善更顯著,說(shuō)明骨髓MSC腹腔聯(lián)合尾靜脈注射移植可減輕SAP大鼠炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激反應(yīng),緩解病情。進(jìn)一步分析胰腺組織病理形態(tài)學(xué)變化,還發(fā)現(xiàn)骨髓MSC腹腔聯(lián)合尾靜脈注射移植可減輕SAP大鼠胰腺組織損傷。傅明杰等[23]也發(fā)現(xiàn),骨髓MSC經(jīng)腹腔與尾靜脈聯(lián)合注射可促使SAP大鼠胰腺病理評(píng)分降低,減少中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)、出血、水腫等,減輕炎癥反應(yīng),但具體作用機(jī)制仍未明確。
TLR4/p-NF-κBp65通路在SAP炎癥反應(yīng)調(diào)控中發(fā)揮重要作用,基因通常包括TLR4、MyD88、NF-κB3種[24-25]。NF-κB是一種蛋白質(zhì)因子,能對(duì)細(xì)胞內(nèi)多種基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程進(jìn)行調(diào)控,且可結(jié)合細(xì)胞因子、黏附因子等基因啟動(dòng)子,促進(jìn)基因表達(dá),而NF-κBp65為NF-κB激活后主要存在方式[26-27]。胰腺細(xì)胞表面TLR4分布較多,一旦胰腺受缺血、感染、損傷等因素刺激,可激活TLR4,并經(jīng)胞內(nèi)一系列信號(hào)傳導(dǎo)引發(fā)MyD88、NF-κB活化,對(duì)NF-κB上游IκB進(jìn)行激活,使得p65進(jìn)入細(xì)胞核,調(diào)控較多炎性細(xì)胞因子表達(dá)[28]。相關(guān)報(bào)道[29]顯示,抑制TLR4/p-NF-κBp65通路,能對(duì)SAP小鼠胰腺組織產(chǎn)生保護(hù)作用,減輕胰腺損傷。本研究發(fā)現(xiàn),骨髓MSC能促使TLR4、MyD88 mRNA相對(duì)表達(dá)量及TLR4、MyD88白表達(dá)量降低,p-NF-κBp65/ NF-κBp65比值下降,且腹腔聯(lián)合尾靜脈注射移植給藥時(shí)改善效果更顯著,這說(shuō)明骨髓MSC腹腔聯(lián)合尾靜脈注射可有效抑制TLR4/NF-κBp65通路,這可能是其抑制SAP大鼠炎癥反應(yīng),減輕氧化應(yīng)激反應(yīng),修復(fù)胰腺組織損傷的一個(gè)重要作用機(jī)制。
綜上所述,骨髓MSC腹腔聯(lián)合尾靜脈注射能抑制SAP大鼠炎癥反應(yīng),減輕氧化應(yīng)激反應(yīng),緩解胰腺組織損傷,作用機(jī)制可能與抑制TLR4/NF-κBp65通路有關(guān)。但本研究也存在不足之處,比如涉及的樣本量較少,且骨髓MSC抑制SAP大鼠炎癥反應(yīng)是否存在其他方面機(jī)制尚不明確,今后仍需深入分析。