过表达FOXO1的BMSCs对哮喘模型小鼠肺嗜酸性粒细胞浸润和气道重构的抑制作用及其机制

目的:探讨过表达叉头转录因子1(FOXO1)的骨髓间充质干细胞(BMSCs)对哮喘小鼠肺嗜酸性粒细胞浸润和气道重构的抑制作用,并阐明其可能的作用机制。方法:分离小鼠的BMSCs,采用油红O染色和茜素红染色鉴定BMSCs,流式细胞术鉴定BMSCs的表型。取对数生长期的BMSCs,分为对照组(不进行处理),FOXO1-BMSCs组(感染携带FOXO1基因的重组慢病毒)和NC-BMSCs组(感染阴性对照重组慢病毒)。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)法检测各组BMSCs中FOXO1 mRNA表达水平,Western blotting法检测各组BMSCs中FOXO1蛋白表达水平。将40只小鼠随机分为对照组(给予生理盐水)、模型组(给予生理盐水)、NC-BMSCs组(给予NCBMSCs悬液)和FOXO1-BMSCs组(给予FOXO1-BMSCs悬液),每组10只。除对照组外,其他3组小鼠采用卵清蛋白(OVA)和雾化激发的方法制备哮喘动物模型。检测各组小鼠BALF中细胞分类计数,HE染色观察各组小鼠肺组织病理形态表现,免疫荧光法检测各组小鼠肺组织中α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和增殖细胞核蛋白(PCNA)表达情况,Image-Pro Plus软件测量各组小鼠支气管管腔内周长(Pi)、管壁面积(W)、支气管平滑肌面积(S)和支气管平滑肌细胞核数目(N),并计算S/Pi、W/Pi和N/Pi,Western blotting法检测各组小鼠肺组织中基质金属蛋白酶9(MMP-9)、基质金属蛋白酶12(MMP-12)和基质金属蛋白酶组织抑制因子1(TIMP-1)蛋白表达水平。结果:分离培养的BMSCs呈纺锤形,油红O染色和茜素红染色后可见明显红色脂滴形成和橘红色沉淀,BMSCs表面CD29、CD44和CD71表达量升高,CD34、CD45和HLA-DR表达量降低。与对照组和NCBMSCs组比较,FOXO1-BMSCs组BMSCs中FOXO1 mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.05)。与模型组和NC-BMSCs组比较,FOXO1-BMSCs组小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中嗜酸性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞和中性粒细胞数减少(P<0.05),气道及肺泡中炎性细胞浸润程度减轻,S/Pi、W/Pi和N/Pi降低(P<0.05),肺组织中α-SMA和PCNA表达量降低,MMP-9、MMP-12和TIMP-1蛋白表达水平降低(P<0.05)。结论:过表达FOXO1的BMSCs能够减轻哮喘小鼠肺部炎性细胞浸润,尤其以嗜酸性粒细胞为主,并抑制气道重构,从而缓解哮喘的症状。