人脐带间充质干细胞防治早期激素性股骨头坏死的作用及其机制

目的:探讨人脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)对大鼠早期激素性股骨头坏死(GC-ONFH)防治作用及其机制。方法:将48只SD大鼠完全随机法分为4组：对照组、模型组、低剂量治疗组、高剂量治疗组。使用注射用甲泼尼龙琥珀酸钠建立GC-ONFH的模型，并给予不同剂量的hUC-MSCs干预。6周后分离股骨头组织，利用苏木精-伊红(HE)染色、原位缺口末端标记法(TUNEL)染色、微型CT(Micro-CT)、蛋白质印迹法(Western blot)和定量聚合酶链反应(qPCR)评价股骨头坏死、细胞凋亡、骨密度及凋亡相关蛋白mRNA表达水平。采用 t检验和完全随机设计的方差分析。 结果:对照组、模型组、高剂量治疗组和低剂量治疗组股骨头坏死发生率分别为0(0/12)、83%(10/12)、17%(2/12)、50%(6/12)，空骨陷窝率和细胞凋亡率分别为(2.301±1.238)%、(26.138±2.742)%、(10.229±2.658)%和(13.518±2.241)%，治疗组中空骨陷窝率和细胞凋亡率显著低于模型组( F＝13.45， P<0.05)，差异有统计学意义。Micro-CT结果显示对照组、模型组、高剂量治疗组和低剂量治疗组骨体积分数分别为(0.618±0.147)%、(0.250±0.130)%、(0.563±0.127)%、(0.358±0.057)%，骨小梁厚度分别为(0.448±0.086)、(0.218±0.082)、(0.418±0.059)、(0.292±0.051) mm，骨小梁间隙分别为(0.042±0.010)、(0.016±0.008)、(0.036±0.004)、(0.023±0.004) mm，骨小梁数量分别为(4.233±1.137)、(1.950±0.650)、(3.633±0.717)、(2.333±0.457)/mm，治疗组上述指标显著高于模型组( F＝11.75、13.02、14.22、10.79， P<0.05)，差异有统计学意义。Western blot检测对照组、模型组、高剂量治疗组和低剂量治疗组B细胞淋巴瘤/白血病-2相关X蛋白(bcl-2 )蛋白表达分别为(1.000±0.039)、(7.508±0.253)、(1.540±0.182)、(3.778±0.160)，bcl-2蛋白表达分别为(1.000±0.053)、(0.202±0.046)、(0.745±0.083)、(0.485±0.065)，半胱氨酰天冬氨酸特异性蛋白酶-3(Caspase-3)蛋白表达分别为(1.000±0.045)、(8.917±0.238)、(1.694±0.189)、(4.250±0.164)，qPCR检测对照组、模型组、高剂量治疗组和低剂量治疗组bax mRNA表达分别为(1.000±0.056)、(4.433±0.192)、(1.933±0.142)、(2.367±0.134)，bcl-2 mRNA表达分别为(1.000±0.037)、(0.227±0.029)、(0.793±0.032)、(0.617±0.036)，Caspase-3 mRNA表达分别为(1.000±0.062)、(4.467±0.393)、(1.800±0.180)、(2.600±0.131)，模型组bcl-2表达显著低于对照组，Caspase-3、bax表达显著高于对照组，经hUC-MSCs干预后情况改善显著( F＝67.74、54.68、104.40， P<0.05)，差异有统计学意义。 结论:hUC-MSCs可能通过调节bax、bcl-2、Caspase-3的表达，抑制糖皮质激素诱导的成骨细胞凋亡，有助于防治大鼠早期GC-ONFH。