
探讨高迁移率族蛋白B1-晚期糖基化终末产物/ Toll样受体-核转录因子- κB(HMGB1-RAGE / TLRs-NF-κB)信号通路在骨髓间充质干细胞(BMSC)移植治疗内毒素脂多糖(LPS)致凝血功能障碍大鼠中的作用。
体外分离培养4~5周龄雌性SD大鼠BMSC,取第4代细胞鉴定成功后用于后续实验。按随机数字表法将大鼠分为生理盐水(NS)对照组、LPS组和BMSC组,每组15只。经大鼠大隐静脉注射LPS 1 mg/kg构建LPS致凝血功能障碍模型;NS对照组给予等量NS。BMSC组于制模后2 h经尾静脉注射BMSC 0.5 mL(含BMSC 1×106个);NS对照组和LPS组给予等量NS。分别于术后1、3、7 d取大鼠腹主动脉血,检测凝血功能指标〔包括血小板计数(PLT)、血小板体积分布宽度(PDW)、平均血小板体积(MPV)、血小板压积(PCT)、大型血小板比例(P-LCR)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶原时间(PT)、凝血酶时间(TT)、国际标准化比值(INR)及纤维蛋白原(FIB)〕;分别采用实时反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)与酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血中HMGB1、RAGE、TLR2/4及NF-κB的mRNA表达和含量。
①体外培养细胞呈梭形或扁平型生长,第4代细胞表型经流式细胞仪鉴定为BMSC。②凝血功能指标:与NS对照组比较,LPS组1 d PLT、PCT、FIB即明显下降,PDW、MPV、P-LCP、INR即明显升高,APTT、PT、TT即明显延长;随LPS诱导时间延长,各项凝血指标均有所好转。给予BMSC干预后能明显逆转LPS诱导的凝血功能异常,1 d时各指标与LPS组比较差异即有统计学意义〔PLT(×109/L):398.8±17.9比239.1±15.8,PCT(%):0.35±0.04比0.23±0.06,FIB(g/L):1.7±0.6比0.8±0.1,PDW(%):12.4±1.6比16.2±1.5,MPV(fl):11.0±1.6比13.7±1.1,P-LCR(%):13.0±2.1比15.3±2.7,INR:1.52±0.17比1.82±0.19,APTT(s):66.3±4.1比89.5±4.5,PT(s):18.3±0.7比25.1±1.9,TT(s):87.5±7.8比115.0±9.7,均P<0.05〕,并持续至7 d。③HMGB1-RAGE / TLRs-NF-κB信号通路相关分子:与NS对照组比较,LPS组1 d血中HMGB1、RAGE、TLR2/4及NF-κB的mRNA表达和含量即明显升高;随LPS诱导时间延长,各通路分子mRNA表达及含量逐渐下降。给予BMSC干预后,1 d时各通路分子的mRNA表达及含量即较LPS组明显降低〔HMGB1 mRNA(2-ΔΔCt):10.77±0.04比24.51±3.69,HMGB1含量(μg/L):0.48±0.01比0.95±0.06;RAGE mRNA(2-ΔΔCt):11.57±1.11比18.08±0.29,RAGE含量(μg/L):0.73±0.04比1.37±0.06;TLR2 mRNA(-ΔΔCt):2.60±0.22比12.61±0.27,TLR2含量(μg/L):0.81±0.03比1.59±0.09;TLR4 mRNA(2-ΔΔCt):2.95±0.52比4.06±0.11,TLR4含量(μg/L):0.80±0.09比1.18±0.11;NF-κB mRNA(2-ΔΔCt):1.29±0.06比7.79±0.25,NF-κB含量(μg/L):1.22±0.24比2.42±0.26;均P<0.05〕,并持续至7 d。
BMSC移植能够改善内毒素致凝血功能障碍大鼠的凝血功能,可能与抑制HMGB1-RAGE / TLRs-NF-κB信号通路活化有关。
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2016年脓毒症指南(Sepsis-3)最新定义脓毒症是指感染引起的宿主反应失调导致的危及生命的器官功能障碍,严重时可发展为伴有多器官功能障碍的脓毒性休克,致死率约为40%,院内病死率高达20%[1]。30%~50%的脓毒症患者会发生凝血功能障碍,其中并发急性弥散性血管内凝血(DIC)的病死率高达28%~43%[2]。骨髓间充质干细胞(BMSC)具有高度繁殖、多向分化、迁移归巢潜能,以及免疫调节、组织修复、功能修复等作用,目前已应用于心血管、自身免疫疾病、血液系统、神经系统、运动系统等疾病的治疗[3, 4, 5]。Wang等[6]采用BMSC预处理脂多糖(LPS)诱导脓毒症DIC模型,发现BMSC可以明显降低肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、γ-干扰素(IFN-γ)及白细胞介素(IL-1β、IL-6)水平,增加IL-10水平,减轻凝血功能障碍。Tan等[7]利用LPS刺激内皮细胞构建血管内皮损伤模型并与BMSC共培养,发现BMSC可增加内皮细胞中抗凝因子血栓调节蛋白(TM)和内皮细胞蛋白C受体(EPCR)的表达水平。晚期炎性因子高迁移率族蛋白B1(HMGB1)是炎症反应的重要标志物[8, 9],早期可促进白细胞募集,晚期其二硫键断裂而高乙酰化,刺激晚期糖基化终末产物(RAGE)[10]、Toll样受体(TLRs)[11]、核转录因子-κB(NF-κB)[12]等细胞因子释放,直接激活凝血级联反应,使凝血因子和血小板过度消耗,形成广泛的微血管血栓,导致多器官功能障碍或衰竭。既往研究BMSC移植治疗脓毒症所致凝血功能障碍,主要集中在TNF-α、IFN-γ、IL-1β、IL-6等早期炎性因子,但晚期炎性因子(如HMGB1等)少有报道。脓毒症晚期呈现出难以逆转的终末状态,寻找晚期炎症调控靶点具有重要临床意义。本实验通过研究BMSC移植在内毒素致凝血功能障碍大鼠中的作用,探讨HMGB1-RAGE / TLRs-NF-κB信号通路在其中的调控作用,为临床BMSC移植治疗脓毒症提供实验依据。





















