CXCR4基因转染人脐带间充质干细胞移植治疗糖尿病肾病的实验研究

摘要 目的：探讨过表达CXCR4的人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cell, hUC-MSCs）移植后对糖尿病肾病的治疗作用。方法：构建CXCR4的慢病毒表达载体，并建立过表达 CXCR4 的人脐带间充质干细胞（CXCR4-MSCs）。采用8周龄健康雌性SD大鼠75只，其中15只为正常对照组，60只为实验组。实验组糖尿病成模后一个月，将糖尿病实验大鼠60只随机分为4组：①移植CXCR4-MSCs组(CXCR4基因转染MSCs组)，即CXCR4组；②移植null-MSCs组(空质粒未转染CXCR4基因的MSCs组)，即null-MSCs；③移植MSCs组( MSCs组)；④PBS组(未移植任何的MSCs，单纯PBS注射，PBS组)。将CXCR4-MSCs、null-MSCs及MSCs消化离心，取含1×106个细胞悬液经尾静脉分别注入CXCR4-MSCs组、null-MSCs组及MSCs组大鼠体内，PBS组注射l mL PBS。干细胞治疗8周后，处死五组大鼠。各组大鼠处死前放代谢笼留取24 h尿，计算尿量，保存送检。处死前尾静脉采血检测血糖、称体重并记录。观察血糖、肾脏肥大指数、肾重、体重、24小时尿蛋白排泄量，并观察肾脏组织病理学改变。结果：60只SD雌性大鼠糖尿病模型成功率达100％，至实验8周糖尿病大鼠总共死亡14只，存活率达76.67％。实验开始后的8周，所有CXCR4组、Null-MSCs组、MSCs组、PBS组大鼠与正常组比较，体重均明显减轻(P<0.01)，血糖明显升高(P<0.01)。MSCs治疗后8周，除正常组外，其余各组大鼠血糖、肾重、肾重/体重比、24小时尿蛋白均显著增高，体重显著降低(P<0.05)；与PBS组相比，CXCR4组、null-MSCs组，MSCs组大鼠的肾重、肾重/体重比、24小时尿蛋白均明显降低(P<0.05)，体重无明显增加，血糖无明显降低(P>0.05)。CXCR4组大鼠的肾重、肾重/体重比、24小时尿蛋白较除正常组外的各组均明显降低(P<0.05)。糖尿病成模后，给予大鼠尾静脉注射干细胞悬液或等量培养液，注射后8周，除正常组外，其余各组PAS染色可见大鼠肾小球肥大，肾小球基底膜增厚、系膜增生、系膜基质增多，部分肾小球出现明显硬化，符合糖尿病肾病中期病理表现。CXCR4组大鼠肾小球系膜基质增生较其余各组大鼠减少(P<0.05)。结论：转染CXCR4的MSCs可改善糖尿病肾病。     

CXCR4慢病毒载体的构建及其在人脐带血间充质干细胞的表达

目的：构建趋化因子CXC亚族CXCR4的慢病毒表达载体并观察其转染人脐带间充质干细胞后的表达。方法：用逆转录PCR方法获取CXCR4基因编码区片段,将构建的慢病毒载体质粒pLVTHM-EGFP-CXCR4与包装质粒psPAX2和包膜质粒pMD2．G共转染293T细胞,包装生产慢病毒。用相同滴度的慢病毒转导等量间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cell,MSCs）,后采用Real time PCR检测CXCR4 mRNA、Western Blot方法检测蛋白质的表达。结果：PCR、酶切和测序结果表明成功的构建了CXCR4基因重组慢病毒载体。同时用该慢病毒载体转染MSCs后可有效地增加MSCs中CXCR4的表达。结论：成功构建了CXCR4的慢病毒表达载体并能在MSCs中表达,为进一步研究其在干细胞移植中的应用奠定基础。’