移植气管上皮细胞凋亡介导受体骨髓细胞参与肺移植后OB的作用及机制研究

Obliterative bronchiolitis (OB) is the main reason leading to chronic allograft pulmonary dysfunction. The cytology background of OB is airway fibrosis caused by excessive proliferation of fibrocyte. The study confirmed that airway epithelial cell apoptosis is the originating adjustment factor for OB, but the mechanism is not clear. We speculate that the graft OB is induced by excessive proliferation of myofibroblasts originating from bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs), which migrating to the transplanted trachea induced by cytokines releasing from airway epithelial cell apoptosis. The project intends to establish a chimeric mouse trachea transplantation model. Through construction and transfection p53 and Bcl-XL E-cadherin promoter expression vector, apoptosis of transplanted tracheal epithelial cells is enhanced or inhibited. In this case, we explore how recipient BMSCs impact the occurence of graft OB; and when in vitro cultured tracheal epithelial cells are transfected with the gene of p53 and Bcl-XL, how apoptosis tracheal epithelial cells affect BMSCs biological behavior. From the overall level and cell level the role and mechanism of apoptosis of graft tracheal epithelial cells promoting recipient BMSCs participating OB is clarified. The project will update chronic rejection pathogenesis and provide theoretical basis for new clinical prevention.

闭塞性细支气管炎(OB)是导致慢性移植肺功能障碍的主要原因,其细胞学基础是纤维细胞过度增殖致移植气道纤维化。研究证实气道上皮细胞凋亡是OB的始发调节因素，可能调控受体骨髓细胞参与移植物OB的发生发展，但机制未明。我们推测，移植气道上皮细胞凋亡通过产生细胞因子，募集骨髓间充质干细胞（BMSCs）迁移至移植气管，分化为成肌纤维细胞并过度增殖致OB发生。本项目拟建立嵌合体小鼠气管移植模型，构建并转染p53和Bcl-XL的E-cadherin启动子表达载体，通过增强和抑制移植气管上皮细胞凋亡，探讨其对受体骨髓细胞参与移植物发生OB的影响及机制；体外培养气管上皮细转染p53 和Bcl-XL 基因，探讨气管上皮细胞凋亡对BMSCs生物学行为的影响及机制；从整体水平和细胞水平阐明移植物气管上皮细胞凋亡促进受体BMSCs参与移植物OB的作用及机制，阐明慢性排斥反应新的发病机理，为其临床防治提供理论依据。

闭塞性细支气管炎(OB)是导致慢性移植肺功能障碍的主要原因,其细胞学基础是纤维细胞过度增殖致移植气道纤维化。前期研究发现气道上皮细胞凋亡是OB的始发调节因素，可能调控受体骨髓细胞参与移植物OB的发生发展，但机制未明。通过建立性别错配的骨髓移植模型，获得了骨髓组织表达 Y 染色体的嵌合体小鼠，从而能够标记骨髓来源的间充质干细胞。以嵌合体小鼠为受体，行原位气管移植，探讨OB发生过程中气管上皮细胞凋亡对受体骨髓组织中间充质干细胞的作用。研究发现气管上皮细胞凋亡发生的时间比气管腔阻塞发生的时间更早。在气管移植后的第 2 到第 4 周同种异体移植物中骨髓来源的肌成纤维细胞的数量也比对照组多。同种异体移植物中 SDF-1α 和 TGF-β的含量也比对照组高。体外实验中构建Cdh1(E-cadherin)启动子调控的Trp53或Bcl-xl（Bcl2l1）表达载体，感染小鼠气管上皮细胞从而调控气管上皮细胞凋亡，并将上皮细胞与BMSCs共培养，探讨气管上皮细胞凋亡对骨髓MSCs生物学行为（分化、增殖、迁移等特性）的影响及其机制。研究发现p53基因过表达可以诱导小鼠气管上皮细胞凋亡，而p53与Bcl-xl同时过表达情况下，后者可以抑制前者的促凋亡作用。凋亡的气管上皮通过释放SDF-1促进BMSCs迁移，通过释放TGF-β诱导其增殖并向成肌纤维细胞分化。本课题从整体水平和细胞水平阐明移植物气管上皮细胞凋亡促进受体BMSCs参与移植物OB的作用及机制，通过抑制气管上皮细胞凋亡可能改善肺移植患者的预后，为其临床防治提供理论依据。