焦智慧,張千振,王 月,劉 濤,劉博洋,馬亞軍,劉笑凝,樸晨曦,王洪斌*
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院,哈爾濱 150030; 2.東北林業(yè)大學(xué)野生動物與自然保護(hù)地學(xué)院,哈爾濱 150040)
缺血再灌注損傷(ischemia reperfusion injury, IRI)是缺氧器官在恢復(fù)供氧后組織細(xì)胞損傷加重的現(xiàn)象[1],在復(fù)雜的肝手術(shù)中,不可避免地會出現(xiàn)肝缺血再灌注損傷(hepatic ischemia reperfusion injury, HIRI),它是導(dǎo)致術(shù)后并發(fā)癥和肝功能障礙的關(guān)鍵因素[2],而氧化應(yīng)激是IRI早期重要的病理生理過程[3]。肝組織缺血缺氧期間會消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì),線粒體的結(jié)構(gòu)和功能遭到嚴(yán)重破壞,腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)生成主要由厭氧糖酵解制造。細(xì)胞內(nèi)的黃嘌呤二加氫酶轉(zhuǎn)化為黃嘌呤氧化酶,這將導(dǎo)致活性氧(reactive oxygen species, ROS)的產(chǎn)生,此外,肝中細(xì)胞色素P450氧化酶也能產(chǎn)生大量ROS,ROS蓄積會影響細(xì)胞的功能,直接損傷細(xì)胞核酸、蛋白、脂質(zhì)和碳水化合物代謝[4],嚴(yán)重將導(dǎo)致細(xì)胞死亡[5]。因此,有效減弱氧化應(yīng)激反應(yīng)是緩解缺血再灌注損傷的重要方法。
脂肪來源間充質(zhì)干細(xì)胞(adipose-derived mesenchymal stem cells, ADSCs)越來越被認(rèn)為是細(xì)胞治療和組織工程的一種有前景的種子細(xì)胞[6]。最近,研究表明,干細(xì)胞通過釋放可溶性細(xì)胞因子進(jìn)行的旁分泌機(jī)制可能是細(xì)胞移植后組織修復(fù)和功能改善的關(guān)鍵[7],一些研究甚至證明,直接注射干細(xì)胞分泌的因子可以起到優(yōu)于移植細(xì)胞本身帶來的治療效果[8]。脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞條件培養(yǎng)基(adipose-derived mesenchymal stem cells-conditioned medium, ADSCs-CM)來源豐富,取材簡單,且易儲存,起效快,在心肌梗死[9]、創(chuàng)面愈合[10]、治療骨關(guān)節(jié)炎[11]、調(diào)節(jié)葡萄糖水平[12]等方面具有明顯的療效。腹腔鏡手術(shù)具有創(chuàng)口小、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)勢,廣泛用于動物模型的建立[13-16]。目前,干細(xì)胞條件培養(yǎng)基對氧化應(yīng)激損傷的研究多限于嚙齒動物試驗(yàn)以及體外細(xì)胞模型試驗(yàn),而干細(xì)胞條件培養(yǎng)基對小型豬肝缺血再灌注合并肝部分切除的氧化應(yīng)激反應(yīng)的研究尚未見報(bào)導(dǎo),因此,本試驗(yàn)通過腹腔鏡手術(shù)建立小型豬肝缺血再灌注合并肝部分切除肝損傷模型,觀察肝損傷后移植ADSCs-CM和ADSCs對肝功能和氧化應(yīng)激指標(biāo)的變化,探討ADSCs-CM和ADSCs對小型豬肝缺血再灌注合并肝部分切除術(shù)后氧化應(yīng)激反應(yīng)的影響。為肝缺血再灌注氧化應(yīng)激的治療尋找新的無細(xì)胞療法,具有較強(qiáng)的臨床研究價(jià)值。
廣西巴馬小型豬24頭(20~30 kg),4~6月齡,經(jīng)臨床和實(shí)驗(yàn)室檢查健康后進(jìn)行試驗(yàn),在整個(gè)試驗(yàn)過程中飼養(yǎng)管理?xiàng)l件保持一致。
高清醫(yī)用內(nèi)窺鏡攝像系統(tǒng)、醫(yī)用內(nèi)窺鏡冷光源(深圳市神州醫(yī)療設(shè)備有限公司),全自動氣腹機(jī)、腹腔鏡手術(shù)器械(日本Olympus公司),獸用便攜式多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司),動物呼吸麻醉機(jī)(美國SurgiVet公司),EPOCH連續(xù)波長酶標(biāo)儀(美國BIOTEK基因有限公司),組織研磨儀(上海凈信實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司),二氧化碳培養(yǎng)箱(德國Eppendorf公司)。
硫酸阿托品注射液(山西省芮城科龍獸藥有限公司),痛立定托芬那酸注射液(巍隆貿(mào)易有限公司),丙泊酚乳狀注射液(西安力邦制藥有限公司),異氟烷(河北一品制藥有限公司生產(chǎn)),DMEM低糖培養(yǎng)基(美國Invitrogen生命技術(shù)有限公司),胎牛血清(美國CLARK公司),總膽紅素、乳酸脫氫酶、總蛋白、丙二醛、髓內(nèi)過氧化物酶、超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶試劑盒均購于南京建成生物工程有限公司,干細(xì)胞成脂、成骨、成肝誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基均購于美國賽業(yè)生物科技公司,CD29、CD34、CD44、CD90抗體均購于英國Abcam公司。
實(shí)驗(yàn)動物選用經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測健康的小型豬。麻醉后于無菌條件下取腹部脂肪,使用Ⅰ型膠原酶消化、終止、離心后,用200目銅網(wǎng)過濾,收集濾過后的細(xì)胞懸液用離心(1 500 r·min-1,10 min),棄去上清,使用紅細(xì)胞裂解液重懸細(xì)胞,再次離心(1 500 r·min-1,5 min), 棄去上清,用完全培養(yǎng)基(10% FBS,1%青鏈霉素和1%谷氨酰胺)重懸細(xì)胞并接種在25 cm2的細(xì)胞培養(yǎng)瓶中,置于培養(yǎng)箱(37 ℃,50 mL·L-1CO2)中培養(yǎng)。待細(xì)胞80%融合傳代接種到新的培養(yǎng)瓶中繼續(xù)培養(yǎng)。
使用干細(xì)胞誘導(dǎo)分化培養(yǎng)基將P4代ADSCs向成脂、成骨和成肝細(xì)胞誘導(dǎo)分化。誘導(dǎo)結(jié)束后,成脂細(xì)胞用油紅O對脂質(zhì)液滴染色鑒定,成骨細(xì)胞用茜素紅對礦化的鈣基質(zhì)染色鑒定,成肝細(xì)胞用PAS染液對糖原染色鑒定。此外,將ADSCs與抗豬FITC-CD29、FITC-CD34、FITC-CD44和FITC-CD90孵育,用流式細(xì)胞檢測儀檢測細(xì)胞表面抗原。
本試驗(yàn)中使用P4代細(xì)胞制備干細(xì)胞條件培養(yǎng)基,待細(xì)胞融合80%左右,用PBS輕柔洗去殘留的培養(yǎng)液,換用無血清培養(yǎng)液饑餓培養(yǎng)。48 h后,收集細(xì)胞上清離心(1 500 r·min-1,10 min),去除死細(xì)胞和細(xì)胞碎片。無菌濾器過濾,收集濾液于3 KD超濾濃縮管中,5 000 g·min-1,濃縮25倍后,分裝,儲存在-80 ℃?zhèn)溆谩?/p>
將24頭廣西巴馬小型豬隨機(jī)分為4組,每組6頭,分別為模型組(IRI組)、基礎(chǔ)培養(yǎng)基對照組(DMEM組)、脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞條件培養(yǎng)基組(CM組)以及脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞組(ADSCs組)。各組均通過腹腔鏡手術(shù)建立小型豬肝缺血再灌注合并部分肝切除模型。
小型豬稱重后,肌內(nèi)注射硫酸阿托品(0.05 mg· kg-1), 15 min后耳緣靜脈注射小型豬復(fù)合麻醉劑(0.02 mg· kg-1),然后耳緣靜脈緩慢注射丙泊酚進(jìn)行誘導(dǎo)麻醉,氣管插管完成后立即連接呼吸麻醉機(jī),麻醉過程中,異氟烷濃度維持在2.5%~4.0%,氧流量0.8~1.0 L·min-1,呼吸頻率15~20 次·min-1,潮氣量10~15 mL·kg-1,呼吸比1∶2,術(shù)中通過靜脈通路注射生理鹽水。待麻醉穩(wěn)定后建立腹腔鏡手術(shù)通路,手術(shù)采用四套管法,10 mm 內(nèi)徑套管為腹腔鏡鏡頭進(jìn)出通路,5 mm 內(nèi)徑套管皆為腹腔鏡手術(shù)器械的進(jìn)出通路。腹腔鏡視野下,充分分離肝實(shí)質(zhì)與膽囊管和膽囊動脈,使用自制帶針止血帶阻斷右半肝入肝血流,缺血60 min后,用帶線雙針將肝實(shí)質(zhì)貫穿縫合結(jié)扎3排,每排3~4針。然后使用高頻電刀沿著預(yù)切線離斷肝左葉,如遇大血管用超聲刀閉合離斷,然后用電凝球和明膠海綿對肝斷面進(jìn)行止血,最后用預(yù)溫的生理鹽水沖洗肝斷面,確保斷面再無出血。
左半肝切除后,對不同分組實(shí)驗(yàn)動物注射不同的物質(zhì)(圖1),脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞組(ADSCs組)按照按每千克體重注射1×106個(gè)脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞,脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞條件培養(yǎng)基組(CM組)注射與ADSCs組等量細(xì)胞分泌的培養(yǎng)基的濃縮液,基礎(chǔ)培養(yǎng)基對照組(DMEM組)注射與CM組等體積濃縮的DMEM基礎(chǔ)培養(yǎng)基,模型組(IRI組)注射與DMEM組等體積的生理鹽水,注射方法選擇肝實(shí)質(zhì)內(nèi)注射。
圖1 試驗(yàn)分組示意圖
1.5.1 樣本采集 各組實(shí)驗(yàn)動物分別于術(shù)前、術(shù)后1、3、7 d通過前腔靜脈采集血液樣本,用于肝功能的檢測;組織標(biāo)本通過腹腔鏡手術(shù)對各組實(shí)驗(yàn)動物術(shù)前、術(shù)后1、3、7 d進(jìn)行肝組織的采樣,取出的肝組織液氮罐中迅速冷凍,保存于-80 ℃冰箱,待檢測使用。
1.5.2 肝功能的檢測 取各組術(shù)前,術(shù)后1、3、7 d的血清樣本,按照肝功能檢測試劑盒說明書測定總膽紅素(T-BIL)、乳酸脫氫酶(LDH)、總蛋白(TP)指標(biāo)的變化。
1.5.3 氧化應(yīng)激反應(yīng)的檢測 取各組術(shù)前、術(shù)后1、3、7 d凍存于-80 ℃的組織樣本,根據(jù)丙二醛(MDA)試劑盒、髓內(nèi)過氧化物酶(MPO)試劑盒、超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒、過氧化氫酶(CAT)試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)試劑盒的說明書,使用EPOCH連續(xù)波長酶標(biāo)儀或分光光度計(jì)檢測各組相應(yīng)指標(biāo)的變化。
本試驗(yàn)通過腹腔鏡技術(shù)完成了小型豬肝缺血再灌注合并部分切除的肝損傷模型。術(shù)中、術(shù)后均未出現(xiàn)嚴(yán)重的并發(fā)癥。手術(shù)安全性監(jiān)測結(jié)果見表1,對術(shù)前、術(shù)后1、3、7 d 4個(gè)時(shí)間點(diǎn)的心率(HR)、體溫(BT)、呼吸(RR)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)、平均動脈壓(MAP)進(jìn)行檢測,4組之間的心率(HR)、體溫(BT)、呼吸(RR)、收縮壓(SBP)、舒張壓(DBP)和平均動脈壓(MAP)在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均無明顯差異。
表1 生理指標(biāo)監(jiān)測結(jié)果
體外分離培養(yǎng)的小型豬脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞呈長梭形,旋渦狀生長,如圖2A瑞氏染色所示。ADSCs經(jīng)成骨誘導(dǎo)后,茜素紅染色發(fā)生顯色反應(yīng),如圖2 B所示。成脂誘導(dǎo)兩周后,油紅O染色,如圖2C所示。成肝誘導(dǎo)21 d后進(jìn)行PAS染色,見圖2D所示。取P4代小型豬脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞,經(jīng)流式細(xì)胞儀檢測干細(xì)胞表面特異性抗原的陽性率,結(jié)果如圖2 E~H所示,顯示豬ADSCs不表達(dá)CD34,陽性率為1.0%,表達(dá)CD29、CD44、CD90,陽性率分別為99.8%、99.5%、98.2%。
圖2 小型豬脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞的鑒定
肝功結(jié)果如圖3顯示:4組血清LDH水平均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,見圖3A,CM組與IRI組相比,術(shù)后1和3 d血清LDH水平極顯著降低(P<0.01); ADSCs組與IRI相比,術(shù)后1和3 d血清LDH水平極顯著降低(P<0.01);CM組與DMEM組相比,術(shù)后1和3 d差異極顯著(P<0.01)。TBIL水平均同樣呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,見圖3B,CM組與IRI組相比,術(shù)后1和3 d血清TBIL水平極顯著降低(P<0.01);ADSCs組與IRI相比,術(shù)后1和3 d血清TBIL水平極顯著降低(P<0.01);CM組與DMEM組相比,術(shù)后1和3 d差異極顯著(P<0.01)。4組血清中TP水平均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,見圖3C,CM組與IRI組相比,術(shù)后1和3 d血清TP水平極顯著升高(P<0.01);ADSCs組與IRI相比,術(shù)后1 d血清TP水平極顯著升高(P<0.01),3 d顯著升高(0.01
0.05)。即CM組與ADSCs組可以降低LDH和TBIL的升高程度,提高TP的表達(dá)水平,促進(jìn)肝功能的恢復(fù)。
*.0.01
4組肝組織MDA水平均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,見圖4A,CM組與IRI組相比,術(shù)后1和3 d肝組織MDA水平極顯著降低(P<0.01);ADSCs組與IRI相比,術(shù)后1和3 d肝組織MDA水平極顯著降低(P<0.01);DMEM組與IRI組相比,各時(shí)間點(diǎn)均無顯著性差異(P>0.05);CM組與DMEM組相比,術(shù)后1 d差異極顯著(P<0.01),3 d差異顯著(0.01
0.05)。
圖4B顯示,4組肝組織SOD水平,均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,CM組與IRI組相比,肝組織SOD水平術(shù)后1 d極顯著升高(P<0.01)、術(shù)后3 d顯著升高(0.01
0.05);CM組與DMEM組相比,術(shù)后1 d 差異極顯著(P<0.01),術(shù)后3 d差異顯著(0.01
0.05)。
圖4C顯示,4組肝組織CAT水平,均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,CM組與IRI組相比,肝組織CAT水平術(shù)后1 d極顯著升高(P<0.01);術(shù)后3 d差異顯著(0.01
0.05);DMEM組與IRI組相比,各時(shí)間點(diǎn)均無顯著性差異(P>0.05);CM組與DMEM組相比,術(shù)后1 d差異顯著(0.01
0.05)。
圖4D顯示,4組肝組織GSH-Px水平,均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢,CM組與IRI組相比,肝組織GSH-Px水平術(shù)后1 d極顯著升高(P<0.01);術(shù)后3 d無明顯差異(P>0.05);ADSCs組與IRI相比,術(shù)后1 d肝組織GSH-Px水平顯著升高(0.01
0.05);DMEM組與IRI組相比,各時(shí)間點(diǎn)均無顯著性差異(P>0.05);CM組與DMEM組相比,術(shù)后1 d差異極顯著(P<0.01);而CM組與ADSCs組兩組之間在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均無明顯差異(P>0.05)。
圖4E顯示,4組肝組織MPO水平,均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,CM組與IRI組相比,肝組織MPO水平術(shù)后1 d極顯著降低(P<0.01),術(shù)后3 d無明顯差異(P>0.05);ADSCs組與IRI相比,術(shù)后1 d肝組織MPO水平極顯著降低(P<0.01),術(shù)后3 d無明顯差異(P>0.05);DMEM組與IRI組相比,各時(shí)間點(diǎn)均無顯著性差異(P>0.05);CM組與DMEM組相比,術(shù)后1 d差異極顯著(P<0.01);而CM組與ADSCs組兩組之間在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均無明顯差異(P>0.05)。
圖4 氧化應(yīng)激反應(yīng)指標(biāo)檢測結(jié)果
間充質(zhì)干細(xì)胞由于低免疫原性及多向分化的潛能,成為再生醫(yī)學(xué)中一種廣泛的細(xì)胞來源。一直以來,人們普遍認(rèn)為間充質(zhì)干細(xì)胞治療效果的作用機(jī)制是分化作用。最近的研究表明,干細(xì)胞通過釋放可溶性細(xì)胞因子進(jìn)行的旁分泌機(jī)制可能是干細(xì)胞移植后組織修復(fù)和功能改善的關(guān)鍵機(jī)制。干細(xì)胞的條件培養(yǎng)基(conditioned medium, CM)是指細(xì)胞分泌到細(xì)胞外的生物活性因子,包括可溶性蛋白質(zhì)、游離核酸、脂質(zhì)體、凋亡小體、微粒子和外泌體等[17]。直接移植干細(xì)胞的條件培養(yǎng)基具有許多優(yōu)點(diǎn),首先避免了細(xì)胞移植后存活率低的問題,有數(shù)據(jù)表明只有不到3%的間充質(zhì)干細(xì)胞能夠在移植后持續(xù)存活2周[18-19];其次移植干細(xì)胞仍然存在免疫排斥反應(yīng)[20];同時(shí)還存在惡性轉(zhuǎn)化的可能[21]。因此,脂肪來源干細(xì)胞培養(yǎng)基作為潛在的無細(xì)胞療法,目前在治療各種疾病的研究以及應(yīng)用也逐漸開展。
氧化應(yīng)激損傷是肝缺血再灌注常見的病理過程,肝缺血再灌注和部分切除為ROS的產(chǎn)生創(chuàng)造了必要條件,ROS可以通過干擾碳水化合物、核酸、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的各種新陳代謝來改變或惡化細(xì)胞;同時(shí),缺血期使線粒體的功能受損,細(xì)胞色素氧化酶系統(tǒng)功能失調(diào)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的氧還原形成氧自由基,致使短時(shí)間內(nèi)ROS大量聚集引起生物膜的脂質(zhì)過氧化反應(yīng),嚴(yán)重的氧化應(yīng)激反應(yīng)造成細(xì)胞死亡。目前已有體外細(xì)胞模型的研究,證實(shí)干細(xì)胞的條件培養(yǎng)基對細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷具有保護(hù)作用[22-24],但尚缺乏干細(xì)胞條件培養(yǎng)基在大動物在體試驗(yàn)氧化應(yīng)激反應(yīng)的相關(guān)研究。
肝缺血再灌注及肝部分切除會對肝實(shí)質(zhì)造成不同程度的損傷,剩下健康的肝組織也會由于缺血再灌注發(fā)生病理損傷。本試驗(yàn)通過對肝功能的檢測探究ADSCs-CM和ADSCs對肝損傷后肝功能的影響。LDH是催化乳酸氧化為丙酮酸的一種糖酵解酶,當(dāng)肝細(xì)胞發(fā)生損傷時(shí),LDH的含量升高;當(dāng)肝細(xì)胞壞死時(shí),TBIL含量上升;TP可以分為白蛋白和球蛋白,在機(jī)體生理中具有維持血液滲透壓、運(yùn)輸代謝物質(zhì)以及營養(yǎng)作用的生理功能,但在肝細(xì)胞發(fā)生損傷,肝功能受阻時(shí),蛋白合成發(fā)生障礙,會導(dǎo)致血清TP的降低。因此,LDH、TBIL、TP是判斷肝功能的重要指標(biāo)。有研究表明,單獨(dú)移植豬的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞可以有效改善肝缺血再灌注后的肝功能[25]。而在本試驗(yàn)中,可以觀察到CM組、ADSCs組在術(shù)后1和3 d均能降低IRI組LDH、TBIL的表達(dá)水平,提高TP的表達(dá)水平,說明ADSCs-CM與ADSCs均有明顯的治療效果,因?yàn)镃M組與DMEM組呈顯著性差異,DMEM組與IRI組無顯著性差異,表明DMEM基礎(chǔ)培養(yǎng)基對肝功能的恢復(fù)無治療作用,而CM組起治療作用的是溶于培養(yǎng)基中ADSCs分泌的有效生物成分,即ADSCs-CM能夠改善肝功能,加快術(shù)后肝功能的恢復(fù),對小型豬肝缺血再灌注與肝切除損傷起保護(hù)作用。
ROS是一種生物體內(nèi)作為細(xì)胞代謝副產(chǎn)物產(chǎn)生的含氧化學(xué)物質(zhì),ROS的大量聚集引起生物膜的脂質(zhì)過氧化反應(yīng),機(jī)體氧自由基脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物MDA會隨氧化反應(yīng)程度而升高,因此MDA可以用來衡量細(xì)胞受自由基攻擊的嚴(yán)重程度,判斷氧化應(yīng)激反應(yīng)的程度;而MPO是發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞分泌的酶,當(dāng)MPO從細(xì)胞釋放后,可以通過催化氧化氯離子產(chǎn)生次氯酸,破壞多種靶物質(zhì),MPO還能催化生成大量的氧化劑,當(dāng)氧化劑與抗氧化劑的平衡被破壞后,過量的氧化劑又會加重組織的氧化應(yīng)激反應(yīng)。但在氧化應(yīng)激反應(yīng)中,抗氧化酶系的SOD、CAT、GSH-Px能夠催化超氧陰離子自由基生成氧和過氧化氫,對機(jī)體的氧化和抗氧化的平衡起至關(guān)重要的作用,抗氧化物酶SOD、CAT可以清除自由基的產(chǎn)生,GSH-Px可以直接和自由基反應(yīng)保護(hù)細(xì)胞膜。在肝缺血再灌注的過度氧化應(yīng)激反應(yīng)中,氧化應(yīng)激產(chǎn)物MDA以及引起釋放MPO的水平持續(xù)增加,而抗氧化應(yīng)激的SOD、CAT、GSH-Px酶活力減弱,提示可以通過增強(qiáng)抗氧化物酶SOD、CAT、GSH-Px活性,減少M(fèi)DA以及MPO含量,減少脂質(zhì)過氧化物,增強(qiáng)肝抗氧化應(yīng)激能力,繼而緩解HIRI后的肝細(xì)胞損傷。
本研究建立小型豬的肝缺血再灌注合并部分切除模型,通過對肝組織的氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)的檢測,試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),CM組和ADSCs組在術(shù)后顯著提高了抗氧化酶的活性,降低了氧化應(yīng)激產(chǎn)物MDA與MPO的表達(dá)水平,減少了氧化應(yīng)激反應(yīng)對肝細(xì)胞的損傷。國內(nèi)有研究將人的羊膜間充質(zhì)干細(xì)胞移植用來修復(fù)肝缺血的再灌注損傷,發(fā)現(xiàn)可以顯著降低肝組織MDA的濃度[26],移植豬的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞也可減緩肝缺血再灌注后的氧化應(yīng)激反應(yīng)[27],還有學(xué)者在體外構(gòu)建神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷模型,通過神經(jīng)干細(xì)胞條件培養(yǎng)基干預(yù),證明了神經(jīng)干細(xì)胞條件培養(yǎng)基能夠一定程度上減輕小鼠皮層神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷[28]。相似的是,國外一些研究證實(shí)了干細(xì)胞條件培養(yǎng)基的抗氧化能力,研究表明骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的條件培養(yǎng)基可以通過減少ROS來提高氧化應(yīng)激條件下神經(jīng)元的存活數(shù)量[29]。體外試驗(yàn)用過氧化氫誘導(dǎo)人正常肝細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷,MSC-CM可以通過抑制細(xì)胞凋亡減輕過氧化氫引起肝細(xì)胞的氧化應(yīng)激損傷[30];Hong等[31]使用人的脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞條件培養(yǎng)基和本試驗(yàn)同樣采用3 KD濃縮25倍,構(gòu)建小鼠70%肝切除模型,試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞條件培養(yǎng)基處理能顯著增加肝中SOD、GSH-Px、過氧化氫酶等3種抗氧化蛋白的表達(dá),并通過增加抗氧化酶的表達(dá)來提供對肝細(xì)胞的保護(hù)作用。本試驗(yàn)同樣發(fā)現(xiàn),小型豬ADSCs-CM能夠提高肝缺血再灌注合并部分切除術(shù)后的抗氧化物酶SOD、CAT、GSH-Px活性,減少M(fèi)DA以及MPO的表達(dá),提示ADSCs-CM可以提高抗氧化酶的活性,從而減輕肝氧化應(yīng)激反應(yīng)的損傷。
通過移植ADSCs和ADSCs-CM對小型豬肝缺血再灌注合并部分肝切除損傷中肝功能和氧化應(yīng)激影響的研究,發(fā)現(xiàn)ADSCs和ADSCs-CM均能夠減輕缺血再灌注導(dǎo)致的肝損傷,減緩氧化應(yīng)激反應(yīng),表明ADSCs-CM作為無細(xì)胞療法可減輕肝缺血再灌注后的氧化應(yīng)激損傷,爭取實(shí)現(xiàn)替代細(xì)胞治療的弊端,并具有一定的臨床應(yīng)用和轉(zhuǎn)化價(jià)值。