高表达血管紧张素转换酶2的间充质干细胞移植对急性肺损伤的修复作用及其机理研究

肺微血管内皮炎症损伤是ALI肺水肿的关键环节，遏制炎症并修复受损内皮是ALI的根本治疗措施，但目前尚缺乏有效方法。研究表明，ACE2通过降解AngII抑制ALI肺微血管内皮炎症并改善通透性，但全身输注严重干扰RSA系统。MSC具有向损伤肺组织"归巢"的能力并可修复受损内皮。因此，移植ACE2高表达的MSC，在修复受损内皮的同时实现局部ACE2高表达抑制炎症，就可能成为ALI治疗的新靶点。本研究拟通过基因工程技术，构建并移植ACE2高表达的MSC，采用LPS-ALI小鼠模型，运用病理学、免疫组织化学、细胞分子生物学及基因转染技术，着重探讨ACE2表达水平不同的MSC对肺部的炎症抑制和内皮修复效应。同时，利用基因敲除小鼠(ACE2-/-)进一步阐明ACE2局部高表达对损伤内皮功能重建的意义，揭示MSC和ACE2协同参与损伤内皮修复的机制，为ALI肺微血管内皮修复和局部炎症抑制开辟新的防治途径。

肺微血管内皮细胞弥漫性炎症性损伤是导致急性肺损伤(ALI)肺微血管通透性增高的关键性环节。因此，遏制炎症并修复受损内皮是ALI的根本治疗措施，但目前尚缺乏有效方法。血管紧张素转换酶2(ACE2) 可降解血管紧张素II ( AngII) 抑制ALI肺组织炎症并促进内皮细胞修复，但全身输注严重干扰肾素血管紧张素系统。间充质干细胞( MSC) 具有向损伤肺组织“归巢”的能力并可修复受损内皮。因此，移植ACE2高表达的MSC，在修复受损内皮的同时实现局部ACE2高表达抑制炎症，从而缓解LPS诱导的肺损伤。.本研究成功地分离培养C57BL/6小鼠骨髓来源的MSC，通过慢病毒介导的基因转染构建ACE2高表达的MSC细胞株(MSC-ACE2)，绿色荧光蛋白作为报告基因进行示踪，其转染效率高达97.8%，转染后MSC-ACE2增殖、迁移及多向分化潜能均无明显影响；将MSC-ACE2细胞尾静脉移植入ALI小鼠模型(LPS气管内给药)体内，通过近红外活体成像、离体器官成像及肺组织冰冻切片行荧光镜检，分别从活体、器官及组织层面观察MSC-ACE2向损伤肺组织归巢的情况，证实高表达ACE2的MSCs细胞可以向损伤肺组织归巢在24小时达到高峰，72小时逐渐降低；在细胞移植后24小时和72小时，肺组织内ACE2蛋白水平表达明显增加，而血浆中ACE2蛋白水平无明显变化，同时AngII的水平降低，证实MSC-ACE2归巢至损伤肺组织后在肺组织局部高表达了具有生物学活性的ACE2蛋白；进一步观察MSC-ACE2对内皮功能重建的作用，发现与MSCs比较，MSC-ACE2移植可进一步促进肺血管内皮的修复，表现为内皮细胞合成iNOS、eNOS增加，肺水肿减轻及肺血管内皮对蛋白的通透性降低，肺血管内皮细胞间连接的修复。与MSCs相比，MSC-ACE2移植后24小时和72小时均明显减轻肺组织损伤的严重程度，降低炎症细胞的浸润，降低促炎介质IL-6、IL-1β，增加抗炎介质IL-10的水平；MSC-ACE2移植对内皮修复和肺部的炎症抑制效应在ACE2基因敲除小鼠(ACE2-/-)的ALI模型中得到了进一步证实。.本课题揭示了MSC和ACE2协同作用促进ALI损伤内皮的修复并减缓肺损伤，为ALI肺损伤的修复开辟基因治疗的新途径。