摘要
背景与目的:基质细胞衍生因子1α (SDF-1α)是一种定向诱导细胞迁移的趋化因子,研究显示,间充质干细胞(MSCs)在受损组织中可以沿着SDF-1梯度迁移到损伤部位并参与组织修复,然而目前尚缺乏SDF-1α诱导脂肪来源干细胞(ASCs)对糖尿病缺血下肢进行组织修复的体内研究。因此,本研究探讨SDF-1α促进大鼠脂肪来源干细胞(r ASCs)向糖尿病大鼠缺血下肢肌肉组织迁移及对组织修复的影响。方法:取SD大鼠脂肪组织分离培养rASCs,行细胞形态观察,鉴定成脂、成软骨及成神经分化能力,并使用带绿色荧光蛋白(GFP)的腺病毒转染和标记r ASCs。将大鼠用STZ法构建糖尿病模型,并结扎大鼠的右下肢股动脉造成下肢缺血后,随机分为两组,通过尾静脉向两组大鼠体内注射r ASCs,其中一组在患肢中段部位肌肉处注射SDF-1α蛋白(SDF-1α+rASCs组),另一组则用同样方式注射等量磷酸盐缓冲溶液(rASCs组)。治疗后的第1、2周行大鼠双下肢血流量检测,计算及比较各组大鼠的缺血下肢-健侧下肢血流比值。在第4周时处死大鼠,取缺血部位的肌肉组织行HE染色,观察不同治疗方法组中肌肉组织的排列情况。以因子Ⅷ(FⅧ)作为微血管的标记,行免疫荧光染色,荧光显微镜下观察组织中FⅧ及GFP的分布情况。结果:所培养的细胞呈长梭形或多角形样生长,并可向脂肪、软骨、神经细胞多向分化,鉴定为rASCs。糖尿病下肢缺血大鼠下肢血流量检测结果显示,在治疗后第1周SDF-1α+rASCs组的缺血下肢-健侧下肢血流比值明显高于r ASCs组(0.33±0.03 vs. 0.26±0.02,P=0.016),治疗后第2周可发现上述差异进一步扩大(0.60±0.02 vs. 0.47±0.01,P=0.050)。HE染色结果显示,在治疗后第4周SDF-1α+rASCs组大鼠的肌肉组织排列更为整齐。免疫荧光结果显示,SDF-1α+rASCs组的骨骼肌组织中r ASCs的数量在治疗后第4周明显高于rASCs组(P<0.05),还能观察到红色荧光(FⅧ)与绿色荧光(rASCs)的重叠。结论:通过提高缺血部位的SDF-1α的浓度能够有效增加迁移至患处的rASCs数量,从而获得优化r ASCs改善患肢血流灌注,促进肌肉组织修复的明显效果。此外,rASCs分化为血管内皮细胞可能是r ASCs促进缺血肌肉修复的关键机制之一。
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