胎儿骨髓源FIk1+间充质干细胞的归巢机制

背景:间充质干细胞移植后是否成功,依赖于经静脉输沣后能否定居于靶器官并长期存活,这个过程被称为归巢.然而,调节和控制间充质干细胞归巢的分子机制目前尚不十分清楚.目的:探讨胎儿骨髓源FIk1+间充质干细胞向骨髓归巢的机制,观察基质细胞衍生生长因子1及其受体CXCR4对干细胞归巢效率的影响,摸索提高其归巢和长期植入效率的方法.设计、时间及地点:细胞学体内实验,于2005-09/2006-07在中国医学科学院、中国协和医科大学组织工程中心完成.材料:FIk1+骨髓间充质干细胞来源于流产胎儿,由天津医科大学第二附属医院妇产科提供.6～8周龄NOD/SCID小鼠购自中国医学科学院实验动物研究所.方法:采用流式细胞仪、实时定量PCR等方法检测特定细胞因子刺激前后FIk1+间充质干细胞CXCR4表达和体外迁移能力的变化.NOD/SCID小鼠预先经全身亚致死量照射后,从尾静脉输入经或未经细胞因子刺激的FIk1+间充质干细胞,对照组注射等体积生理盐水.移植后24 h,应用流式细胞仪分析骨髓中供体细胞的含量,或在移植后定期从小鼠的尾静脉取血,分析外周血中白细胞、红细胞及血小板的数量变化.移植后6个月,实时定量PCR法检测小鼠骨髓中的人特异性DNA含量,了解人源细胞的植入情况.结果:FIk1+间充质干细胞的胞浆中有CXCR4表达,在适当细胞因子刺激下,能够在短时间内被诱导至细胞表面表达.通过24 h短时间细胞因子刺激,不仅能够上调细胞表面及内部的CXCR4,而且可以增加细胞在体外沿基质细胞衍生生长因子1浓度梯度迁移的活性,促进细胞植入经亚致死量照射的NOD/SCID小鼠体内后向骨髓的归巢及长期存活,同时也加快了受体小鼠的造血恢复;用CXCR4巾和抗体处理的FIk1+间充质干细胞,则明显减少其移植后在受体小鼠中的归巢和植入.结论:基质细胞衍生生长因子1及其受体CXCR4在FIk1+间充质干细胞迁移和归巢中发挥着重要作用,增加细胞表面CXCR4的表达,有助于促进FIk1+间充质干细胞向骨髓归巢和加快受体造血恢复.