張美華+余衛(wèi)+王巧瑜+溫凌+蕭間開+潘潔
【摘要】 目的 比較經(jīng)腹腔注射與經(jīng)尾靜脈注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠白毒傘中毒致急性肝衰竭的療效。方法 選取10只體重約80 g的雄性清潔級SD大鼠用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)培養(yǎng)。另選取體重220~250 g的成年大鼠60只作為研究對象, 用于肝衰竭模型制備以及BMSCs輸注治療。將其中15只大鼠作為空白對照組, 剩下的45只均給予白毒傘粗毒素灌胃制備肝衰竭模型, 將造模成功的大鼠隨機(jī)均分為3組, 即肝衰竭模型組、經(jīng)腹腔注射治療組及經(jīng)尾靜脈注射治療組。對兩治療組予BMSCs經(jīng)兩種途徑輸注治療, 對比各組大鼠7 d生存率及肝功能、凝血功能、炎癥因子等指標(biāo)情況。
結(jié)果 與肝衰竭模型組相比, 兩治療組SD大鼠體重減輕明顯更少(P<0.05), 7 d生存率要明顯更高[73.3%、80.0% VS 20.0%](P<0.05), 兩治療組上述指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。治療后兩治療組大鼠肝功能、凝血功能、炎癥因子等指標(biāo)均較肝衰竭模型組顯著改善(P<0.05), 兩治療組上述指標(biāo)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05), 空白對照組大鼠肝功能、凝血功能、炎癥因子等指標(biāo)與其他三組比較, 差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論 經(jīng)腹腔注射和經(jīng)尾靜脈注射兩種輸注途徑骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對白毒傘中毒致急性肝衰竭大鼠具有十分明顯的治療作用, 能顯著改善大鼠肝功能衰竭, 且效果相當(dāng)。
【關(guān)鍵詞】 骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞;白毒傘;急性肝衰竭;療效;輸注途徑
DOI:10.14163/j.cnki.11-5547/r.2016.20.192
白毒傘(amanita verna)為劇毒蘑菇, 近年來廣東地區(qū)頻頻發(fā)生因誤食白毒傘而中毒死亡的事件。白毒傘鵝膏毒肽主要損害肝臟, 其中毒致急性肝衰竭死亡率>95%, 危害極大。白毒傘中毒致急性肝衰竭(AALF)發(fā)病兇猛, 臨床癥狀復(fù)雜, 治療難度較大, 至今仍是醫(yī)學(xué)界的難題之一[1]。目前國內(nèi)外仍然缺乏對白毒傘中毒致急性肝衰竭的有效治療手段, 而隨著醫(yī)學(xué)界對干細(xì)胞研究的逐漸深入, 應(yīng)用干細(xì)胞對急性肝衰竭的治療已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展。本研究以此為背景, 比較經(jīng)腹腔注射與經(jīng)尾靜脈注射兩種不同輸注途徑骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠白毒傘中毒致急性肝衰竭的療效, 旨在為選擇合理的輸注途徑提供參考, 現(xiàn)報告如下。
1 材料與方法
1. 1 材料 選取10只體重約80 g的雄性清潔級SD大鼠用于骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)的培養(yǎng)。另選取體重220~250 g的SD大鼠60只作為研究對象, 用于模型制備以及BMSCs輸注治療。實(shí)驗(yàn)動物由廣州醫(yī)科大學(xué)動物中心提供, 實(shí)驗(yàn)過程中對動物的處置符合科技部《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動物的指導(dǎo)性意見》的規(guī)定。將其中15只大鼠作為空白對照組, 另外45只均給予白毒傘粗毒素灌胃制備肝衰竭模型, 將造模成功的大鼠隨機(jī)分為肝衰竭模型組、經(jīng)腹腔注射治療組及經(jīng)尾靜脈注射治療組, 各15只。
1. 2 儀器與試劑 主要試劑包括DMEM培養(yǎng)基(Gibco公司)、胎牛血清(四季清公司)、胰蛋白酶(寶泰克公司)、PBS緩沖液(自制)。主要儀器包括超凈工作臺、恒溫細(xì)胞培養(yǎng)箱、熒光倒置顯微鏡、離心機(jī)、水浴箱、低溫冰箱等。
1. 3 BMSCs的制備 將所選取用于制備 BMSCs的大鼠斷頸處死, 取其股骨, 無菌條件下采集大鼠骨髓液, 采用密度梯度離心法[2], 反復(fù)貼壁分離純化BMSCs??鼓撬铇?biāo)本置于Percoll分離液梯度離心, 吸取中間單個核細(xì)胞(MNC)白膜層, 以1×106/ml的密度接種于培養(yǎng)瓶, 培養(yǎng)體系為含10%FBS的DMEM培養(yǎng)基, 置于37℃、5% CO2的培養(yǎng)箱培養(yǎng)。48 h后換液, 之后每隔3~4 d換液1次, 取出懸浮細(xì)胞后, BMSCs將不斷純化。當(dāng)細(xì)胞生長融合達(dá)到80%~90%時, 用1∶1的0.25%胰蛋白酶和0.02% EDTA消化分散的細(xì)胞。此時將細(xì)胞標(biāo)記為P1代, 以后每隔3~4 d換液1次, 當(dāng)細(xì)胞生長融合達(dá)到80%~90%的時候, 繼續(xù)以1∶3的密度傳代擴(kuò)增培養(yǎng), 取第3代BMSCs細(xì)胞制成單細(xì)胞懸液, 將細(xì)胞濃度調(diào)整為1×106/ml備用。
1. 4 白毒傘中毒致急性肝衰竭大鼠模型制備及治療 參照預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 分別對45例實(shí)驗(yàn)大鼠給予白毒傘粗毒素0.5 mg/kg劑量灌胃1次, 48 h后即可制備穩(wěn)定的白毒傘中毒致急性肝衰竭大鼠動物模型。造模成功后通過腹腔注射和經(jīng)尾靜脈注射對兩治療組大鼠實(shí)施BMSCs的輸注治療, 共3次, 1次/d, 細(xì)胞數(shù)量1×106/(kg·次)。
1. 5 觀察指標(biāo) ①SD大鼠的生存情況、體重變化情況;②治療結(jié)束各組大鼠采尾靜脈血檢測肝功能及凝血功能;③治療結(jié)束采尾靜脈血測定血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素(IL-6)等炎癥因子含量, 評價實(shí)驗(yàn)SD大鼠系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)情況。
1. 6 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差( x-±s)表示, 采用t檢驗(yàn);計數(shù)資料以率(%)表示, 采用χ2檢驗(yàn)。P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2. 1 肝衰竭模型組與兩治療組大鼠生存及體重情況比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn), 與肝衰竭模型組比較, 治療結(jié)束后兩治療組大鼠體重減輕明顯更少(P<0.05), 7 d生存率明顯更高(P<0.05);經(jīng)腹腔注射治療組與經(jīng)尾靜脈注射治療組體重減輕及7 d生存率比較, 差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
2. 2 各組大鼠肝功能指標(biāo)比較 治療后采血行肝功能檢查, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)與肝衰竭模型組比較, 兩治療組大鼠谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽紅素(TBIL)明顯降低(P<0.05), 白蛋白(ALB)明顯升高(P<0.05);兩治療組ALT、AST、TBIL、ALB比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)??瞻讓φ战MALT、AST、TBIL與其他三組比較明顯降低, ALB明顯升高, 比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
2. 3 各組大鼠凝血功能指標(biāo)和炎癥因子數(shù)量比較 治療后采血檢測炎癥因子和凝血功能, 結(jié)果發(fā)現(xiàn)與肝衰竭模型組比較, 兩治療組大鼠腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、凝血酶原時間(PT)、活化部分凝血活酶時間(APTT)明顯降低(P<0.05);兩治療組TNF-α、IL-6、PT、APTT比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)??瞻讓φ战MTNF-α、IL-6、PT、APTT與其他三組比較明顯降低, 差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
3 討論
白毒傘為劇毒蘑菇, 近年來廣東地區(qū)頻頻發(fā)生因誤食白毒傘而中毒死亡的事件。誤采、誤食野生蕈中毒事件中, 95%是由鵝膏蕈所致。鵝膏毒肽是鵝膏蕈所含的最重要致死毒素, 鵝膏毒肽能溶于水, 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定, 耐高溫和酸堿。食入后, 可迅速被消化道吸收進(jìn)入肝臟, 并能迅速與肝細(xì)胞RNA聚合酶結(jié)合, 抑制mRNA的生成, 造成肝細(xì)胞壞死, 導(dǎo)致急性肝功能衰竭[3], 嚴(yán)重危害人類的健康。而急性肝衰竭能否逆轉(zhuǎn)主要取決于患者受損肝細(xì)胞的壞死程度以及殘留肝細(xì)胞的再生能力, 因此阻斷肝細(xì)胞壞死, 促進(jìn)肝細(xì)胞再生是決定治療是否成功的必要條件。
近年來, 隨著干細(xì)胞研究的不斷深入, 干細(xì)胞移植在肝臟疾病的治療中也更受重視。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞是成體干細(xì)胞的一種, 是中胚層發(fā)育的早期細(xì)胞。BMSCs不但能夠與其他細(xì)胞一起支持造血干細(xì)胞的造血, 還能夠在不同的誘導(dǎo)條件下分化成多種組織細(xì)胞, 這也使得BMSCs成為組織工程、細(xì)胞以及基因治療最為理想的靶細(xì)胞[4]。BMSCs具有十分強(qiáng)的定向分化能力, 具有自體移植不排斥的優(yōu)點(diǎn), 在異基因移植中也能夠長期存活并保持其正常的生物學(xué)功能。此外, BMSCs的來源非常廣泛, 其具有采集、制備程序簡單、分化能力強(qiáng)、性能穩(wěn)定、可重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。研究表明BMSCs具有向肝細(xì)胞分化的能力, 體外細(xì)胞因子誘導(dǎo)及體內(nèi)實(shí)驗(yàn)都證明BMSCs可以分化成肝細(xì)胞或肝樣細(xì)胞[5, 6]。另有實(shí)驗(yàn)證明BMSCs在肝臟病理?xiàng)l件下能夠分化為具有部分生理功能的類肝樣細(xì)胞, 向具有正常功能的肝細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化, 并參與修復(fù)損傷的肝臟, 發(fā)揮合成、解毒、代謝等功能, 對肝衰竭有顯著的治療作用, 降低肝衰竭的死亡率[7, 8]。這些研究結(jié)果為進(jìn)一步開展BMSCs輸注治療終末期肝病創(chuàng)造了條件, 為白毒傘中毒致急性肝衰竭患者的治療帶來了新希望。有研究表明, 經(jīng)腹腔注射BMSCs較經(jīng)尾靜脈注射成功率更高[9]。但經(jīng)尾靜脈注射可直接進(jìn)入血液, 藥物吸收快。因此, 兩種輸注途徑注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療鼠白毒傘中毒致急性肝衰竭的療效有待通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討。
本實(shí)驗(yàn)利用白毒傘粗毒素灌胃制備大鼠白毒傘中毒致急性肝衰竭模型, 分別通過腹腔注射和尾靜脈注射途徑予骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞輸注治療。研究結(jié)果顯示, 進(jìn)行經(jīng)腹腔和尾靜脈注射BMSCs移植治療均能夠顯著提高AALF大鼠的一般生存情況和生存率, 顯著改善AALF大鼠肝功能、凝血功能以及炎癥反應(yīng)情況, 且效果相當(dāng), 提示采用兩種途徑輸注BMSCs治療對白毒傘中毒致急性肝衰竭大鼠均具有十分顯著的療效。這直接說明了所移植的BMSCs能夠在急性肝衰竭的大鼠肝臟中轉(zhuǎn)化為具有正常生物學(xué)功能的肝細(xì)胞。因此, 采用腹腔和尾靜脈注射移植BMSCs治療急性肝衰竭都是可行有效的[10, 11]。
綜上所述, 采用經(jīng)腹腔和尾靜脈注射骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療對白毒傘中毒致急性肝衰竭大鼠均具有十分顯著的療效, 能顯著改善大鼠肝功能衰竭情況, 提高生存率。如果經(jīng)上述兩種途徑輸注骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療運(yùn)用于臨床白毒傘中毒患者, 將為廣大因誤食白毒傘而中毒致急性肝衰竭的患者帶來巨大的福音。
參考文獻(xiàn)
[1] 姚群梅, 李朝宏, 余成敏. 急性鵝膏毒蕈中毒發(fā)病機(jī)制與救治進(jìn)展. 中外健康文摘, 2013, 10(21): 399-400.
[2] 楊玲玲, 何金秋.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞在肝衰竭中的應(yīng)用.中國組織工程研究與臨床康復(fù), 2010, 14(49):9268-9271.
[3] 陳楠, 劉應(yīng)莉, 劉文天, 等.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療小鼠自身免疫性肝炎.中華消化雜志, 2013, 33(1):23-27.
[4] 張雯, 陳香宇, 何巧玉, 等.經(jīng)不同方式移植骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝纖維化的療效.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志, 2013, 29(6):889-891.
[5] 盧興浩, 裴雪蓮, 慕曉玲, 等.自體動員和移植骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠肝損傷的比較.解剖學(xué)雜志, 2010, 33(6):732-735.
[6] 翁偉鎮(zhèn), 陳俊峰, 梅詠予, 等.異體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療不同時相慢加急性乙肝肝衰竭患者的療效.中山大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)科學(xué)版), 2013, 34(3):422-428.
[7] 王豪勛, 馬軍, 段芳齡, 等.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝硬化的動物實(shí)驗(yàn)研究.胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志, 2006, 15(4):365-368.
[8] 姜華, 高建鵬.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝臟疾病研究進(jìn)展.實(shí)用肝臟病雜志, 2015(2):217-220
[9] 柴寧莉, 徐世平, 萬軍, 等.氧化苦參堿協(xié)同骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠肝纖維化的實(shí)驗(yàn)研究.中國中西醫(yī)結(jié)合雜志, 2013, 33(6):840-844.
[10] 王豪勛, 段芳齡, 馬軍, 等.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療肝硬化的實(shí)驗(yàn)研究.胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志, 2005, 14(3):277-278.
[11] Yuan SF, Jiang T, Sun LH, et al. Use of bone mesenchymal stem cells to treat rats with acute liver failure. Genet Mol Res, 2014, 13(3):6962-6980.
[收稿日期:2016-03-25]