骨髓間充質干細胞對Ⅱ型膠原誘導性關節炎大鼠的治療作用*

秦亞梅，張文信（渭南職業技術學院，陜西渭南714026）

類風濕關節炎是一種涉及多個滑膜關節的，漸進的骨組織和軟骨破壞的自身免疫性疾病[1]。Ⅱ型膠原誘導性關節炎（CIA）模型被認為是類風濕關節炎的經典動物模型，較廣泛地用于類風濕關節炎機制的研究。本實驗通過CIA來研究骨髓間充質干細胞對類風濕關節炎的治療作用，現具體報道如下。

1 材料與方法

1.1 動物 健康清潔級SD大鼠50只，雌雄各半，體重（200±20）g，購自第四軍醫大學實驗動物中心，許可證號：SCXK（陜）2007?001。

1.2 方法

1.2.1 骨髓間充質干細胞的獲取及制備 采用頸椎脫臼法處死大鼠，無菌操作下，取出雙側股骨、脛骨，自骨中段剪斷，反復沖洗兩干骺端骨髓，收集骨髓沖洗液，離心后棄去上清液，重懸沉淀物，接種到培養瓶中，5%CO2、37℃飽和濕度培養。貼壁細胞達80%～90%融合時進行傳代，以一傳三的比例傳代。將第3代的骨髓間充質干細胞收獲制成1.0×106mL?1細胞懸液以備移植用。

1.2.2 造模 參照文獻[2?3]，改進造模方法。將牛Ⅱ型膠原溶液與等體積完全弗氏佐劑充分乳化制成含牛Ⅱ型膠原1.0 mg/mL的乳化液。在大鼠的右后肢足跖皮內皮下注射乳化液0.1 mL。7 d后，在大鼠尾、背部多點皮下注射乳化液0.1 mL。

1.2.3 實驗分組、治療方式及標本采集 將造模成功的CIA大鼠隨機分為模型組、干細胞組、潑尼松組，每組10只，正常組10只。正常組和造模組不做處理。干細胞組通過尾靜脈給予骨髓間充質干細胞移植，每只0.5 mL。潑尼松組給予含醋酸潑尼松的生理鹽水（0.4 mg/mL）0.5 mL灌服，每天1次。治療4周后麻醉，腹主動脈取血，收取血清，采用酶聯免疫吸附測定法對白細胞介素 17（IL?17）、IL?6 進行檢測。

1.2.4 關節炎指數（AI）評分 每周1次對關節炎癥狀進行評分。評分標準[4]如下。0分：無紅腫；1分：小趾關節紅腫；2分：趾關節和足趾腫脹；3分：踝關節以下的足爪腫脹；4分：包括踝關節在內全部足爪腫脹。

1.2.5 大鼠后肢的足腫脹度測量 應用足容積測定儀測定，以大鼠雙后肢的足容積量作為足腫脹的指標。

1.3 統計學處理 應用SPSS17.0統計軟件進行數據分析，計量資料以±s表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 各組大鼠足腫脹度的變化 與正常組相比，模型組足腫脹度明顯增加，差異有統計學意義（P＜0.05）；與模型組相比，干細胞組、潑尼松組足腫脹度降低，差異均有統計學意義（P＜0.05）；與干細胞組相比，潑尼松組足腫脹度降低顯著，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 各組大鼠足腫脹度的變化比較（±s，mL）

表1 各組大鼠足腫脹度的變化比較（±s，mL）

注：與正常組比較，aP＜0.05；與模型組比較，bP＜0.05；與干細胞組比較，cP＜0.05

第28天2.1±0.52.7±0.7a 2.5±0.4b 2.4±0.5bc組別正常組模型組干細胞組潑尼松組n 10101010第7天1.9±0.32.7±0.4a 2.6±0.8b 2.5±0.7bc第14天2.0±0.42.9±0.3a 2.7±0.5b 2.6±0.2bc第21天2.0±0.22.8±0.6a 2.6±0.3b 2.4±0.3bc

2.2 各組大鼠AI評分的變化 與正常組相比，模型組AI評分明顯增加，差異有統計學意義（P＜0.05）；與模型組相比，干細胞組、潑尼松組AI評分降低，差異均有統計學意義（P＜0.05）；與干細胞組相比，潑尼松組關節炎指數評分降低顯著，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 各組大鼠AI評分的變化（±s，分）

表2 各組大鼠AI評分的變化（±s，分）

注：與正常組比較，aP＜0.05；與模型組比較，bP＜0.05；與干細胞組比較，cP＜0.05

第28天06.8±1.5a 5.8±1.9b 4.7±1.4bc組別正常組模型組干細胞組潑尼松組n 10101010第7天08.1±1.7a 7.6±1.8b 6.4±0.2bc第14天08.4±2.2a 7.7±2.1b 6.5±1.6bc第21天07.6±1.4a 6.7±1.3b 5.4±1.3bc

2.3 各組大鼠IL?17、IL?6水平比較 與正常組相比，模型組IL?17、IL?6水平升高；與模型組相比，干細胞組、潑尼松組IL?17、IL?6水平降低，差異均有統計學意義（P＜0.05）；與干細胞組相比，潑尼松組 IL?17、IL?6 降低顯著，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 各組大鼠IL?17、IL?6水平比較（±s，pg/mL）

表3 各組大鼠IL?17、IL?6水平比較（±s，pg/mL）

注：與正常組比較，aP＜0.05；與模型組比較，bP＜0.05；與干細胞組比較，cP＜0.05

IL?6170.6±33.2365.3±46.7a 213.5±34.9b 185.6±43.5bc組別正常組模型組干細胞組潑尼松組n 10101010 IL?17150.6±63.5265.3±35.8a 204.3±54.8b 155.4±53.7bc

3 討 論

CIA引起關節的癥狀及病理與類風濕關節炎非常相似[5]。間充質干細胞主要存在于全身結締組織和器官間質中，其中骨髓組織含量最為豐富。研究表明，骨髓間充質干細胞具有一定的免疫調節作用[6]。IL?17是非常重要的促炎性細胞因子，可以損傷細胞外基質，促進破骨細胞活化，使骨損傷加重[7]，還能與其他細胞因子相互作用，促進血管翳的形成，導致類風濕關節炎進一步發展，在類風濕關節炎的病程發展中發揮重要作用[8?9]。IL?6 也是重要的促炎性細胞因子，能誘導 B 細胞分化和產生抗體，并誘導T細胞活化增殖、分化，參與機體的免疫應答，是炎性反應的促發劑，在炎癥早期發揮重要促炎作用[10]。

本實驗說明，骨髓間充質干細胞可以減輕CIA大鼠關節腫脹程度，降低AI評分，降低IL?17、IL?6水平，具有治療類風濕關節炎的作用。雖然治療作用沒有潑尼松顯著，但是，激素長期應用不良反應較多。因此，骨髓間充質干細胞在治療類風濕關節炎上具有很大的潛力和可行性，并有其他藥物無法替代的優越性，是一種治療類風濕關節炎的新方法，值得進一步研究。

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