携带血管紧张素转换酶2基因的人脐带间充质干细胞尾静脉注射移植可减轻博来霉素诱导的大鼠急性肺损伤

摘要：目的:探讨携带血管紧张素转换酶2(angiotensin converting enzyme 2,ACE2)基因的人脐带间充质干细胞(human umbilical mesenchymal stem cells,HUMSCs)尾静脉注射移植对博来霉素(bleomycin,BLM)诱导的大鼠急性肺损伤(ALI)的可能作用.方法:取正常足月剖宫产健康婴儿脐带分离 HUMSCs,流式细胞术鉴定细胞表面抗原;三质粒共转染法在293T细胞中制备病毒颗粒 Lenti-ACE2,并转染 HUMSCs.大鼠随机分为正常对照组、BLM 组、ACE2组、HUMSCs组、HUMSCs-ACE2组(n=24).后4组大鼠采用一次性气管内滴注BLM(5 mg/kg)建立肺损伤大鼠模型,收集各组大鼠损伤前和滴注BLM后第3、7、14天肺泡灌洗液(BALF)及肺组织进行相关指标检测.计数法测定BALF中性粒细胞数量;BCA法测定BALF总蛋白含量;化学法测定髓过氧化物酶(myeloperoxidase,M PO)活性;H-E染色法观察肺组织病理学形态;RT-PCR测定肺组织中INF-γ、IL-4 mRNA 表达的变化;ELISA 法测定肺组织 TNF-α含量;Western 印迹法测定肺组织 ACE2蛋白表达.结果:HUMSCs组、ACE2组及HUMSCs-ACE2组大鼠BALF中性粒细胞计数在第3、7、14天较同期BLM组呈现下降趋势,其中以HUMSCs-ACE2组降低量明显,差异有统计学意义(P<0.05).与同期BLM 组相比,HUMSCs组、ACE2组及 HUMSCs-ACE2组BALF总蛋白量降低,以HUMSCs-ACE2组降低量明显,差异有统计学意义(P<0.05).肺损伤严重度病理评分结果显示:与BLM相比,ACE2、HUMSCs、HUMSCs-ACE2组大鼠肺组织损伤得到不同程度的改善,尤以 HUMSCs-ACE2组表现佳,在损伤后第3、7、14天差异有统计学意义(P<0.05).与同期BLM组相比,HUMSCs-ACE2组总蛋白中ACE2表达增量明显,第14天达高峰,接近BLM刺激前水平,差异有统计学意义(P<0.05).与同期BLM组相比,HUMSCs组、ACE2组及HUMSCs-ACE2组MPO活性降低,以HUMSCs-ACE2组降低量明显(P<0.05).与同期BLM组相比,HUMSCs组、ACE2组及 HUMSCs-ACE2组INF-γ mRNA水平降低,以 HUMSCs-ACE2组降低量明显(P< 0.05).与同期 BLM 组相比, HUMSCs组、ACE2组及HUMSCs-ACE2组IL-4 mRNA表达升高,以 HUMSCs-ACE2组升高明显(P<0.05).免疫荧光染色表明外源性 HUMSCs携带ACE2/eGFP基因,经静脉输入体内后第14天可见肺组织受损处出现GFP阳性表达细胞.结论:携带ACE2的HUMSCs尾静脉注射移植能有效降低 ALI大鼠肺部中性粒细胞浸润和总蛋白渗出,改善血管通透程度,降低肺组织中促炎因子水平,提升抗炎因子IL-4及ACE2的表达,从而减轻ALI大鼠病理损伤程度.