移植低氧预处理MSC对CKD大鼠肾功能的影响及机制

目的探讨移植低氧预处理(HP)骨髓间充质干细胞(MSC)对慢性肾脏病(CKD)大鼠肾功能的影响及机制。方法取2只12周龄SD大鼠颈椎脱臼处死,剥离胫骨和股骨骨髓,分离并培养MSC,用流式细胞仪分析MSC表面抗原。将56只大鼠随机分为模型组40只、假手术(Sham)组12只、对照组4只。模型组用左肾切除及尾静脉注射阿霉素(ADR)建立CKD模型,并随机分为CKD组4只及ADR组、干细胞移植(MSC)组、低氧预处理干细胞移植(HP-MSC)组各12只。对照组于相同部位注射等体积生理盐水;Sham组做左侧肋脊角切口,随后缝合包扎,于相同部位注射等体积生理盐水。造模成功后将CKD组、对照组大鼠颈椎脱臼处死,取肾脏组织。将在常氧环境及低氧环境中培养的MSC分别移植至MSC组、HP-MSC组,Sham组、ADR组注射L-DMEM培养液。MSC移植第1、7天用全自动生化分析仪检测PRO、Hb、ALB、BUN和SCr水平,用HE染色法观察肾脏组织病理变化,用RT-PCR检测肾脏组织中基质细胞衍生因子1(SDF-1)mRNA表达。结果HP-MSC的细胞趋化因子受体4(CXCR)表达率高于常氧MSC(P<0.01)。移植第1、7天,与Sham组比较,ADR组PRO、BUN、SCr水平高,Hb、ALB水平低(P均<0.05)。移植第1天,MSC组、HP-MSC组、ADR组生化指标比较差异无统计学意义(P均>0.05);移植第7天,与ADR组比较,MSC组、HP-MSC组PRO、BUN、SCr水平低,Hb、ALB水平高(P均<0.05),且HP-MSC组PRO、ALB、BUN、SCr变化较MSC组明显(P均<0.05)。移植第7天,MSC组与HP-MSC组肾脏组织损伤减轻,MSC组肾小球尚可见局灶节段硬化,HP-MSC组肾小球袢扩张;与MSC组比较,HP-MSC组肾间质纤维化改善更明显,炎症反应更轻。与对照组比较,CKD组肾组织SDF-1 mRNA相对表达量高(P<0.05)。结论移植HP-MSC可改善CKD大鼠的肾功能,其机制可能与SDF-1-CXCR4信号轴有关。