下丘腦垂體腎上腺軸反應對骨髓干細胞的動員作用與分子機制.pdf

1、全球范圍內由創(chuàng)傷引起的死亡人數(shù)持續(xù)升高，預計到2020年會達到840萬，而嚴重組織損傷是致死致殘的關鍵因素，因此尋找早期有效修復損傷組織、預防和控制創(chuàng)傷并發(fā)癥的治療方法是提高嚴重創(chuàng)傷患者生存率、改善預后的關鍵。近年來，成體干細胞為嚴重損傷組織的修復帶來新的曙光。在成年個體中，定植于骨髓中的干細胞可以動員并向損傷組織遷移，作為種子細胞直接參與損傷組織的修復。此外，成體干細胞還具有免疫調節(jié)作用，如間充質干細胞(mesenchymal ste

2、m cells，MSCs)可以抑制T、B、NK細胞的增殖和B細胞的遷移；抑制TH1細胞分泌促炎細胞因子，促進TH2細胞產生抗炎細胞因子等。雖然外源性干細胞移植在損傷組織治療中具有重要價值，然而這種方法還有諸多倫理和技術瓶頸需要面對，如干細胞體外擴增、鑒定及其在體內的轉歸等等。損傷組織修復需要骨髓干細胞的動員，并作為種子細胞遷移到損傷部位。但是目前臨床上所用的干細胞動員劑具有很多副作用，近30%的病人會出現(xiàn)骨痛、頭痛、四肢乏力等癥狀，嚴重

3、者甚至發(fā)生急性肺損傷，部分伴有基礎疾患的創(chuàng)傷患者對干細胞動員劑不敏感。因此，探索內源性干細胞動員機制具有重要科學意義和臨床價值。
　　 近年發(fā)現(xiàn)，神經內分泌反應對骨髓干細胞動員、增殖、分化和修復功能有潛在調控作用，如交感腎上腺髓質和其他內分泌器官源性激素(如去甲腎上腺素、雌激素)可以促進不同類型骨髓干細胞從骨髓池外流。鑒于神經內分泌反應對于骨髓干細胞數(shù)量的影響，以及效應激素在損傷微環(huán)境中的重要作用，我們推測下丘腦-垂體-腎上腺(

4、hypothalamus-pituitary-adrenal，HPA)軸激活可能是下丘腦-骨髓-外周血三位一體的干細胞動員策略的關鍵環(huán)節(jié)。因此，本研究以HPA軸及其關鍵效應激素-糖皮質激素為切入點，探討其對骨髓干細胞(HSCs、MSCs、EPCs)動員的影響及作用機制，進而初步探討神經內分泌反應對骨髓干細胞的動員及后續(xù)損傷組織修復和再生的影響，旨在從骨髓干細胞動員角度為損傷組織修復另辟蹊徑，從而更好地促進損傷組織實現(xiàn)功能修復。
　

5、　 方法：繁育并鑒定CRH野生型(CRH+/+)小鼠和CRH基因敲除(CRH－/－)小鼠；將CRH野生型(CRH+/+)小鼠和CRH基因敲除(CRH-/-)小鼠分為強迫跑步應激組和對照組。應激后1h，通過摘眼球取血法獲取足量抗凝血。ELISA法測定血漿皮質酮(corticosterone，CORT)濃度。外周血間充質干細胞(MSCs)、內皮祖細胞(EPCs)和造血干細胞(HSCs)的數(shù)量通過流式細胞分析法確定；利用微量注射泵對CRH+

6、/+和CRH-/-小鼠分別輸注不同劑量的糖皮質激素，以上述方法分別檢測小鼠血漿皮質酮濃度，及其與外周血EPCs、MSCs和HSCs數(shù)量變化的關系；分離培養(yǎng)骨髓MSCs和EPCs，用糖皮質受體阻斷劑RU486(10μM)預處理30 min，通過neuro probe趨化小室法觀察不同濃度(0ng/ml、75ng/ml、100 ng/ml、1500 ng/ml)的糖皮質激素對MSC、EPC趨化功能的影響及其趨化受體fMLP-R表達變化。

7、r>　　 結果：1.跑步應激后CRH+/+小鼠血漿皮質酮水平明顯升高，同時其外周血MSCs、EPCs的數(shù)量也顯著增加；但CRH-/-小鼠血漿皮質酮水平在跑步應激后沒有明顯變化，同時其外周血MSCs和EPCs的數(shù)量減少；2.給CRH+/+和CRH-/-小鼠注射糖皮質激素后，其血漿皮質酮水平都顯著增加，同時外周血HSCs、MSCs、EPCs的數(shù)量也顯著升高：3.低濃度皮質酮可以促進骨髓MSCs、EPCs向fMLP的趨化運動；RU486預處

8、理可以逆轉糖皮質激素對MSCs和EPCs趨化功能的影響；4.不同濃度的糖皮質激素均可以促進骨髓MSCs、EPCs fMLP-R mRNA表達，且低濃度的糖皮質激素可以促進fMLP-R蛋白的表達，這種作用可被RU486逆轉。
　　 結論：1.急性應激條件下，間充質干細胞和內皮祖細胞發(fā)生顯著的動員反應，HPA軸反應及其關鍵效應激素-糖皮質激素發(fā)揮了重要調節(jié)效應；2.在干細胞動員中，糖皮質激素可通過上調fMLP-R，經糖皮質激素受體基