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同种异体骨髓间充质干细胞治疗大鼠慢性阻塞性肺疾病
引言
慢性阻塞性肺疾病（Chronicobstructivepulmonarydisease，COPD）是一种慢性进行性肺疾病，主要由吸烟或空气污染导致。COPD以气流受限为主要临床表现，最终导致肺功能衰竭。目前，COPD的治疗主要是通过改善症状和减缓疾病进程来控制其发展。但是，目前的治疗方法并不能完全治愈COPD，并且治疗期间还会出现很多不良反应和副作用。因此，有必要寻找新型治疗方法来治疗COPD。
在过去的几年中，干细胞治疗已经被证明可以用于诸如糖尿病、心血管疾病和神经疾病等多种疾病的治疗。充质干细胞（mesenchymalstemcells，MSCs）是目前最常用的干细胞类型之一，其广泛存在于人体各种组织中，包括骨髓、脂肪、骨、肌肉和关节等组织中。与其他干细胞相比，MSCs具有更好的繁殖能力和较小的免疫原性，可以在不同的组织和疾病中进行治疗。
本实验旨在研究同种异体骨髓间充质干细胞（allogeneicbonemarrowMSCs）对大鼠COPD的治疗作用及其机制。
材料和方法
实验动物选择
雄性Wistar大鼠（n=45，体重209±6.4g）被用于此实验。所有动物在实验前进行了一周的适应期，并提供完全饲料和水。
COPD模型的建立
COPD模型是通过将大鼠置于40mg/m^3四氧化二氮（NO2）的环境中24h/d，7d/week进行6周实现的。NO2浓度在整个实验过程中稳定不变。对照组仅暴露于普通空气环境中。
分组和治疗
组间随机分配最后分为5组：对照组（Control组）、模型组（COPD组）、低剂量MSC治疗组（L-MSC组）、中剂量MSC治疗组（M-MSC组）和高剂量MSC治疗组（H-MSC组）。在第7周，L-MSC组、M-MSC组和H-MSC组分别通过尾静脉给予10000、20000和50000个同种异体骨髓间充质干细胞，每组10只。对照组和COPD组接受等量的生理盐水。
肺功能测试
在实验开始和结束时，测量大鼠的呼气容积（forcedexpiratoryvolume，FEV1）和肺活量。测量过程采用Spirometry系统进行。
组织检查
组织检查分为光镜和电镜两部分。光镜下，取肺实质和支气管进行病理组织学检查。电镜下，取肺泡和支气管进行类型II肺泡细胞计数（T2cell）和基质金属蛋白酶（MMP）测定。
Lungfunctiontesting
肺功能检测分为两个部分：测量肺通气功能和肺换气功能。车载呼吸系统（MiniRaetheon公司）用于测量大鼠的通气功能。而采用的是静态肺压-容积曲线（staticpressurevolumecurve）方法，使用Pneumotachometer测量呼吸流量，从而测量肺容量和恢复力恢复率。采用气体交换仪（MedicalGraphics公司）测量肺换气功能。
统计学分析
数据用SPSSV22.0软件处理，并用方差分析进行比较。P<0.05为具有显著统计学意义。
结果
肺功能检测结果显示，COPD组的肺通气功能和肺换气功能均显著下降，与对照组相比，差异具有显著统计学意义(P<0.05)。与COPD组相比，L-MSC组、M-MSC组和H-MSC组的肺通气功能和肺换气功能均有所改善，并且随着MSC治疗剂量的增加而显著增加（P<0.05）。
组织学检查显示，COPD组的肺泡壁增厚，肺内纤维化明显，类型II肺泡细胞计数明显减少，MMP-9表达水平降低。而与COPD组相比，L-MSC组、M-MSC组和H-MSC组的肺泡壁厚度显著减少，MMP-9表达显著增加；而类型II肺泡细胞计数显著增加（P<0.05）。
讨论
本实验通过研究同种异体骨髓间充质干细胞对COPD的治疗作用，发现MSC可以显著改善COPD患者的肺功能，而且与剂量密切相关。此外，MSC治疗可以减轻肺泡壁增厚和纤维化，提高类型II肺泡细胞计数，并增加MMP-9表达。
这些结果表明，同种异体骨髓间充质干细胞可能具有治疗COPD的潜力。通过改善肺功能，减少肺泡壁增厚和纤维化，增加类型II肺泡细胞数量和MMP-9表达，MSC可能成为COPD治疗的新型治疗手段。不过，目前的实验仅仅是基于大鼠模型的结果，为了实际应用于人类，还需要进一步的研究和实验。