人脐带间充质干细胞参与女性盆底结构与功能重塑过程及机制研究

"人类站起来了，器官脱垂了"是人类生活与健康的古老问题。四脚牲畜母牛产后也可发生子宫脱垂；小动物鼠类中敲除LOXL-1基因也会出现盆腔器官脱垂。盆底连接组织受损和尿道括约肌功能障碍是女性盆底功能障碍性疾病主要缺陷。间充质干细胞有更新和多向分化的功能，能替代、修复或加强受损器官组织。自体肌源性干细胞修复SUI尿道中段括约肌障碍已显示良好结果。但干细胞来源有限，作用机制缺乏深入研究。本研究以前期人脐带间充质干细胞治疗PFD研究工作为基础，进一步以其体外培养、诱导分化成肌细胞和成纤维细胞，分别行SUI模型鼠、LOXL1，FBLN5基因敲除鼠盆底及尿道周围注射；进而以术中切取患者受损盆底组织与三种细胞共培养，观察动物、人盆底组织修复、控尿等有效性和免疫排斥反应。探明间充质干细胞对盆底疾病重塑修复的机理，该系列研究的重要中间环节将为人脐带间充质干细胞直接应用于人体奠定临床实验基础。

2010年获国家基金面上项目前已完成SD大鼠压力性尿失禁（SUI）建模、鼠骨髓间充质干细胞（BMSCs）和人脐带间充质干细胞（hUCMSCs）培养及并作SUI模型鼠尿道周围注射3项前期实验。“人脐带间充质干细胞参与女性盆底结构与功能重塑过程及机制研究”，从11个方面为临床转化深入探索夯实基础：⑴ hUCMSCs分离、培养及诱导为成肌细胞，免疫组化、RT-PCR、Westernblot蛋白水平和mRNA水平鉴定成肌细胞。⑵ 油红O及茜素红鉴定诱导hUCMSCs为成脂细胞及成骨细胞；流式细胞仪检测MSCs表面标志物抗原CD44、CD29、CD105表达阳性。⑶ 倒置显微镜观察hUCMSCs形态；透射电镜了解hUCMSCs超微结构；原子力电镜了解hUCMSCs表面结构。⑷ 荧光显微镜观察PKH26标记hUCMSCs后形态、体外示踪的时间和跟踪观察体内移植后SUI模型尿道周围hUCMSCs存活情况。⑸ 磁共振成像体外示踪钆离子标记的hUCMSCs，得出钆离子随细胞传代变化规律及钆离子能标记的最小量细胞；透射电镜观察钆标记hUCMSCs；验证标记钆离子后hUCMSCs仍具多向分化能力。（6） 检测双标记组与未标记组细胞存活率及增殖力、细胞周期、细胞凋亡以及双标记后hUCMSCs的多能干分化功能。⑺ hUCMSCs体内移植治疗SUI大鼠后核磁共振体内示踪尿道周围注射的hUCMSCs、荧光显微镜体内观察HuMSCs迁徙；移植前后SUI大鼠漏尿点压力、最大膀胱容量变化和喷嚏实验；免疫组化检查移植后尿道组织结构修复的变化和神经再生、肌肉神经神经再支配的PGP 9.5蛋白表达。⑻ Western Blot 检测SUI模型鼠盆底促进弹性蛋白（Elastin）生长的转化生长因子-β1（TGFβ1）和Elastin蛋白表达水平；HE染色和免疫荧光染色观察模型鼠尿道及其周围组织结构中TGFβ1和Elastin。⑼ Elastin和TGFβ1在中重度盆底功能障碍（PFD）患者阴道前壁结缔组织中的表达呈正相关；表达量减少与人阴道前壁膨出和SUI发生相关；⑽ E2治疗未能增加SUI大鼠弹性纤维数量和含量；E2对SUI模型鼠尿道粘膜及粘膜下组织有改善作用。⑾ TGF-β1联合hUCMSCs移植对SUI模型鼠尿道周围结缔组织中Loxl-1、Fibulin-5和elastin的修复表达。