缺氧预处理调节骨髓源性间充质干细胞归巢能力对兔急性缺血性肾损伤修复的影响

骨髓源性间充质干细胞（MSCs）移植被认为是目前最有希望改善急性肾损伤（AKI）预后并方便用于临床的治疗方法之一，但移植后的MSCs很少向病肾归巢影响其发挥有效的肾脏保护作用。缺氧预处理（HP）可使组织脏器对长时间的缺氧产生耐受，而MSCs一旦定植到病肾内也将面临持续缺氧，因此对MSCs实施HP后再移植可能更有效的改善AKI预后。本课题组在肾脏HP体内外相关研究的基础上，进一步研究缺氧预处理MSCs对AKI损伤修复的影响。我们将首先确立体外MSCs HP的最佳方式，再以超顺磁氧化铁纳米颗粒标记MSCs，观察MSCs在移植后向发生缺血性损伤的兔肾归巢的能力，并重新评估MSCs移植对兔AKI的近期和和远期保护作用，同时采用siRNA等技术，探讨HIF-1a及相关CXCR4/SDF-1信号轴在促进MSCs向病肾归巢中的可能机制，从而为干细胞移植防治AKI提供新的研究思路和理论依据。

骨髓源性间充质干细胞（BMSC）移植被认为是目前最有希望改善急性肾损伤（AKI）预后并方便用于临床的治疗方法之一，但移植后的BMSC很少向病肾归巢从而影响其发挥有效的肾脏保护作用。缺氧预处理（HP）可使组织脏器对长时间的缺氧产生耐受，而BMSC一旦定植到病肾内也将面临持续缺氧，因此我们推测对BMSC实施HP后再移植可能更有效的改善AKI预后。我们首先确立了BMSC 在200 μmol/L CoCl2中培养24h的体外化学HP最佳方式，发现HP可以明显增强BMSC的体外迁移能力，其机制可能是HP通过活化BMSC HIF-1α从而促进CXCR4转录增加来实现的。接着，我们以超顺磁氧化铁纳米颗粒标记BMSC，观察BMSC在移植后向发生缺血/再灌注损伤的大鼠肾脏的归巢能力，结果发现HP后的BMSC不仅向肾脏归巢的数量明显增加，而且在肾脏内定植的时间也从移植后24h延长至移植后72h；不仅如此，在IR损伤后的24h和1周，HP-BMSC移植组的大鼠Scr较常规BMSC移植组明显降低，且肾脏小管间质损伤和炎症细胞浸润均明显减少，提示HP后的BMSC移植能更好的保护AKI急性期和远期的肾功能。进一步研究发现，HP-BMSC移植组大鼠肾脏内旁分泌因子bFGF、HGF表达较常规BMSC移植组明显升高，但BMSC移植后主要定植在肾小球内，提示HP后的BMSC移植对AKI的保护作用与MSCs归巢增加后旁分泌作用得到加强有关。综上所述，本研究发现HP通过活化BMSC的HIF-1α从而促进CXCR4转录增加，进而增加BMSC向肾脏归巢的数量和延长在肾脏内的定植时间，使得BMSC在肾脏内的旁分泌能力增强，并最终更有效的保护肾功能。因此，将BMSC HP后再移植是一种优化的AKI细胞治疗方法。