Wnt通路对远端气道干细胞治疗小鼠急性呼吸窘迫综合征的作用及机制研究

目的:构建小鼠急性呼吸窘迫综合征(ARDS)模型lichen symbiosis,将远端气道干细胞(DASCs)移植到ARDS小鼠体内,分别采用Wnt/β-catenin通路激动剂和抑制剂干预,通过β-catenin表达量的变化,探讨DASCs对ARDS的修复作用,并进一步明确其作用机制。方法:将60只小鼠随机平均分成5组,每组12只,分别为:对照组、ARDS组、DASCs组、氯化锂(LiCL)组、Dkk-1组。每组分别于24 h、72 h两个时间点处死小鼠取材,每个时间点均为6只小鼠。模型制备:对照组气管插管后立即气管给予2.5 ml/kg生理盐水,其余4组气管插管后立即气管给予5 mg/Dolutegravir核磁kg LPS,溶于2.5 ml/kg生理盐水(浓度2 mg/ml)构建ARDS小鼠模型。6小时后对各组的干预分别为:对照组和ARDS组气管给予50μl基础培养基+10μl生理盐水。DASCs组和LiCL组气管给予50μl基础培养基(含1×10~6个DASCs细胞)+10μl生理盐水。Dkk-1组气管给予50μl基础培养基(含1×10~6个DASCs细胞)+1μg Dkk-1蛋白,溶于10μLorlatinib分子量l生理盐水。第二次气管插管后,LiCL组立即腹腔注射40 mg/kg LiCL,溶于4 ml/kg生理盐水(浓度10 mg/ml),每24小时腹腔重复注射等量的LiCL 1次,直至小鼠处死。其余4组立即腹腔注射4 ml/kg生理盐水,每24小时腹腔重复注射等量生理盐水1次,直至小鼠处死。各组分别取肺组织标本比较肺湿干重比评估肺水肿程度;行支气管肺泡灌洗留取肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)测总蛋白的浓度评估肺泡通透性;进行肺组织HE染色观察病理变化情况。酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测BALF中抗炎因子IL-10和促炎因子TNF-α、IL-1β水平,评估肺部炎症情况。q PCR检测肺组织Occludin RNA表达量评估肺上皮屏障功能。q PCR检测肺组织β-catenin RNA表达量评估Wnt通路激动剂LiCl及抑制剂Dkk-1在ARDS小鼠中对DASCs修复作用的影响。结果:1.与对照组相比,ARDS组小鼠2个时间点的肺湿干重比、总蛋白浓度显著升高(P<0.001)。与ARDS组相比,DASCs组2个时间点肺湿干重比(24小时P<0.01,72小时P<0.001)、BALF中总蛋白浓度(P<0.001)降低。LiCL组比DASCs组肺湿干重比(24小时P<0.05,72小时P<0.01)、总蛋白浓度(P<0.05)降低。Dkk-1组较DASCs组肺湿干重比、总蛋白浓度升高(24小时P<0.05,72小时P<0.01)。2.对照组小鼠肺组织切片肺泡形态和结构完整,无炎症细胞浸润,肺间质无充血、水肿,未发现明显病理性损伤。ARDS组肺组织切片观察到肺间质水肿明显,肺泡内可见明显的红细胞和炎症细胞浸润,病理损伤明显,且72小时比24小时损伤更严重。DASCs组肺间质充血、渗出减少,肺泡结构相对完整,炎症细胞浸润减少,较ARDS组肺损伤程度减轻。LiCL组肺间质充血、渗出明显减少,肺泡结构更为完整,几乎未见炎症细胞浸润。LiCL组较DASCs组的损伤程度明显减轻。Dkk-1组可见肺间质水肿、出血,肺泡壁增厚,可见炎症细胞浸润,说明Dkk-1组肺损伤程度高于DASCs组。3.ARDS组2个时间点BALF中TNF-α、IL-1β以及IL-10的浓度明显高于对照组(P<0.001)。与ARDS组相比,DASCs组的TNF-α、IL-1β的浓度降低(P<0.001),IL-10的浓度升高(P<0.001)。与DASCs组相比,LiCL组的TNF-α、IL-1β的浓度降低(P<0.01),而IL-10的浓度升高((24小时P<0.001,72小时P<0.01)。与DASCs组相比,Dkk-1组的TNF-α、IL-1β的浓度升高(24小时P<0.05,72小时P<0.001)、IL-10的浓度降低(24小时P<0.001,72小时P<0.05)。4.ARDS组2个时间点β-catenin RNA表达量比对照组减少(24小时P<0.01,72小时P<0.001)。DASCs组β-catenin RNA表达量较ARDS组增加(P<0.001)。LiCL组β-catenin RNA表达量较DASCs显著增加(24小时P<0.001,72小时P<0.01)。与DASCs组相比,Dkk-1组的β-catenin RNA表达量显著减少(P<0.001)。5.ARDS组2个时间点Occludin RNA表达量比对照组明显减少(P<0.001)。DASCs组2个时间点的Occludin RNA表达量比ARDS组增加,72小时(P<0.001)比24小时(P<0.01)增加显著。与DASCs组比,LiCL组2个时间点的Occludin RNA表达量增加,72小时(P<0.001)比24小时(P<0.05)增加明显。而Dkk-1组2个时间点的Occludin RNA表达量较DASCs组减少,72小时(P<0.001)比24小时(P<0.05)减少显著。结论:1.DASCs可以降低ARDS小鼠肺湿干重比、BALF中总蛋白浓度,减轻炎症反应,改善肺泡通透性,改善肺上皮屏障功能,减轻肺损伤程度。2.LiCl激活Wnt/β-catenin信号传导,促进DASCs对肺损伤的修复作用。3.Dkk-1抑制Wnt/β-catenin信号传导,减弱了DASCs对肺损伤的修复作用。