转染血栓调节蛋白的内皮细胞生物反应器的构建及在重症脓毒症中的应用

重症脓毒症是严重威胁人类健康的常见病，采用常规治疗效果并不理想。血管内皮细胞是脓毒症炎症级联反应的"中心"调控者。我们以往采用直接输注同种血管内皮细胞和内皮细胞生物反应器治疗猪内毒素血症模型，改善了动物血流动力学，延长了存活时间。血栓调节蛋白在激活蛋白C的产生中起着"分子开关"作用，增强其功能可以增加激活蛋白C的产生，从而增强内皮细胞的抗血栓、促进纤维蛋白溶解、抗炎、抗凋亡作用。本研究拟在保留血管内皮细胞功能的前提下，通过转染血栓调节蛋白基因，增加激活蛋白C的产生，强化内皮细胞的抗炎、抗凝和免疫调节作用，进一步提高生物反应器在治疗重症脓毒症中的疗效。

脓毒症是严重威胁人类健康的常见病，其发病关键的病理生理机制是“免疫失衡”。近年来研究发现，血管内皮细胞在脓毒症发病机制中起着重要作用，是炎症级联反应的“中心”调控者。在本期国家自然科学基金的资助下，我们主要进行了以下几方面的研究：第一，建立了脓毒症大、中、小动物模型，可适用于不同实验平台的需要，尤其是构建了大鼠CKD合并CLP模型，以模拟脓毒症免疫抑制状态。第二，我们除按任务书要求成功构建大型生物反应器外，我们还构建了适合小型动物实验平台的微载体内皮细胞生物反应器。第三，利用课题组建立的大鼠血液净化实验平台，我们采用微载体内皮细胞生物反应器对脓毒症大鼠疗效进行了初步评价，并探索了可能作用机制。主要获得以下研究成果：第一，大鼠CLP成模后动物出现发热、呼吸急促等脓毒症表现，24小时后炎症因子水平显著上升，并出现肝肾等多器官功能障碍，较符合脓毒症SIRS阶段的表现。而CKD大鼠接受CLP打击后整体炎症状态更趋向于免疫抑制状态，可部分模拟临床上脓毒症的CARS状态。第二，内皮细胞在微载体上生长良好，并表现出活跃的功能；第三，接受内皮细胞生物反应器治疗的大鼠肝肾功能损伤减轻，循环中促炎因子TNF-α、IL-6水平下降，而抗炎因子IL-10水平上升，脾脏流式细胞检测结果显示，干预组治疗治疗后脾脏CD4+T细胞比例较假性循环组显著上升，而调节T细胞比例有所下降。肺泡灌洗液的初步结果也显示干预组蛋白和细胞水平均较对照组有所降低，伴肺和肾组织急性损伤指数降低。上述治疗效果最终导致干预组的生存时间较对照组显著延长。上述初步研究结果证实内皮细胞生物反应器可通过调控CLP大鼠的炎症和免疫状况而改善脓毒症动物的预后。本研究结果为脓毒症的治疗提供了一种新型、安全、有效的治疗手段。