间充质干细胞向小肠Cajal间质细胞分化机制的初步研究

消化道Cajal间质细胞（ICC）是位于胃肠道肌层内的一群特殊间质细胞，其能够产生电慢波，是胃肠运动的起搏细胞。研究证实多种因素均可导致ICC发生数量和功能异常，进而引起胃肠运动功能低下，重建受损的ICC细胞网络对于多种胃肠运动功能障碍疾病的治疗具有重要意义。目前ICC的发育起源尚未完全阐明，因而寻找能够向ICC分化的其他细胞成为胃肠运动功能障碍疾病细胞治疗的新方向。我们前期研究发现，移植GFP转基因小鼠的骨髓细胞后，供体的骨髓间充质干细胞（MSC）能够在骨髓嵌合小鼠肠道内分化为ICC。所以本课题拟在此发现的基础上，通过原代细胞培养、体外诱导分化、免疫荧光双标、荧光定量PCR和基因转染等技术进一步探讨细胞融合、转分化以及旁分泌在MSC形成ICC过程中的调节作用。此研究将有助于深入认识MSC的多向分化潜能，并为应用MSC等成体干细胞治疗消化道动力异常疾病提供一定的理论和实践指导。

近来研究证实，由于具有很强的自我更新能力、广泛的分化潜能和免疫调节、旁分泌等诸多效应，因此成体干细胞在多种疾病治疗和创伤修复领域具有广阔的应用前景。本课题在执行期间，课题组始终紧紧围绕“成体干细胞如何与Cajal间质细胞（ICC）共同作用促进胃肠运动功能改善”进行研究。经过全体课题组成员的共同努力并克服了研究过程中转基因动物模型不稳定等难题，目前本课题最初设置的主要研究内容已经顺利完成，同时借助该研究平台进行了多方向的有益尝试和拓展。. 经过前期研究，本课题已经完成的研究内容和取得的研究成果主要包括如下方面：（1）证实细胞融合参与了ICC的形成过程。通过采用GFP、RFP和c-Kit免疫荧光染色和共聚焦显微镜进行共定位研究，发现存在三种标记物均呈阳性的ICC细胞，因此课题组认为细胞融合是间充质干细胞形成小肠Cajal间质细胞的一种机制。（2）建立并优化了小鼠空肠Cajal间质细胞的体外培养体系。分离培养ICC是体外研究MSC和ICC相互作用的基础，而以往研究报道中尚缺乏小鼠ICC的有效培养方法。本课题组通过联合使用酶消化法和组织块培养法建立起小鼠空肠ICC的离体培养方法。（3）初步建立起体外诱导MSC向ICC分化的方法。本课题组通过不同共培养方法，建立了MSC向ICC诱导分化的细胞模型，为进一步探讨MSC向ICC分化的具体机制提供了模型。（4）阐明电离辐射等对胃肠道运动功能和ICC影响。本课题组研究证实胃肠道作为电离辐射的敏感靶器官，在粘膜受损的同时，胃肠道运动功能也受到显著影响，同时电离辐射对ICC细胞网络、细胞密度、重要信号通路均产生显著的损伤效应，深化了对电离辐射所致胃肠道损伤致伤机理的认识。（5）阐明MSC等细胞移植促进胃肠运动功能重建。借助电离辐射和脓毒症等动物模型，本课题组发现移植骨髓MSC等成体干细胞可有效促进胃肠道运动功能重建。. 目前，本课题的主要研究结果已经正式发表国内统计源期刊论文1篇，另有2篇SCI论文正在撰写投递过程中。综上所述，本课题较好的完成了预定研究内容，深化了对MSC多向分化潜能的认识，为应用MSC治疗消化道动力异常疾病提供了实验基础。