粒细胞集落刺激因子对骨髓干细胞动员的研究进展

粒细胞集落刺激因子（Granulocyte-colony stimulating factor G-CSF）已经在医学实验中被证实为安全、有效的动员剂,然而这个过程的分子机制和影响因素目前尚不完全清楚。此动员过程主要通过影响造血干／祖细胞和骨髓微环境、细胞凋亡等方面起作用。     

粒细胞集落刺激因子治疗心肌梗死研究进展

虽然近年来对心肌梗死的治疗有了很大进展，但针对心肌梗死后的不可逆改变：心肌细胞、小血管的损失以及心室重塑，目前尚无满意的对策。因此，探寻修复心肌梗死后受损心脏的方法，成为目前众多学者的研究热点。本文就近年来粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony stimulating factor，G-CSF）治疗心肌梗死的研究进展作一综述。     

粒细胞集落刺激因子治疗心肌梗死研究进展

粒细胞集落刺激因子治疗心梗能动员骨髓干细胞迁移至梗死部位,并分化为心肌细胞、平滑肌细胞、血管内皮细胞,从而减少梗死面积,改善心脏功能。但动物实验结果仍然存在着矛盾,临床应用效果还需要进一步探讨。     

粒细胞集落刺激因子对小鼠骨髓间充质干细胞的作用

目的:研究不同剂量下重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)对小鼠骨髓间充质干细胞的动员作用。方法:32只小鼠随机分成4组,分别给予0,20,40,80μg/kg rhG-CSF皮下注射,每日1次,连续5 d,最后一次注射后6 h分别取骨髓和外周血,以1×106分别接种于含10%胎牛血清的DMEM培养基的12孔板中培养10 d,计数成纤维样集落(CFU-F)的个数,对形成的CFU-F消化后收集细胞,流式细胞术检测表面抗原表达并进行成脂、成骨诱导。结果:骨髓所形成的CFU-F与rhG-CSF剂量成正比,外周血也有类似骨髓的成纤维样集落,但出现的频率极低。骨髓CFU-F流式检测呈CD34-、CD133-、CD90+、CD105+,具有成脂、成骨分化的能力。结论:rhG-CSF可促进骨髓间充质干细胞增殖,且随rhG-CSF剂量增大,促增殖作用越强。rhG-CSF也有动员小鼠间充质干细胞的能力,但作用较弱。     

粒细胞集落刺激因子骨髓干细胞动员治疗兔心肌梗死的实验研究

目的:探讨粒细胞集落刺激因子(G CSF)骨髓干细胞动员对兔心肌梗死的治疗作用。方法:将20支兔采用结扎前降支的方法制作心肌梗死模型,随机分为动员组和对照组,动员组(n=10)心梗后3h开始皮下注射G CSF30μg·kg 1·d 1,对照组(n=10)皮下注射等量生理盐水,连续使用5d。采用超声心动图(UCG)检查及血液动力学测定了解心脏功能变化,取心脏作免疫组织化学鉴定。结果:心梗后5周,动员组左室射血分数(EF)与1周时相比明显增加,而且与对照组相比,EF值、左室舒张末压(LVEDP)、+dp/dtmax和dp/dtmax均有显著变化。在心肌梗死区发现有Brdu标记的阳性细胞,正常心肌组织则没有,动员组梗死区血管密度明显高于对照组,未发现有新生的平滑肌细胞及心肌细胞。结论:G- CSF骨髓干细胞动员治疗心肌梗死,能通过促进梗死区血管新生,明显改善心脏功能,可能为心肌梗死的治疗提供一种新的无创性手段。     

CD34阳性骨髓干细胞归巢兔栓塞肺组织

目的 观察骨髓干细胞(BMSCs)动员后向栓塞肺组织归巢的情况,初步探讨BMSCs归巢栓塞肺组织的可能机制.方法 选取30只健康的中国大耳白兔,雌雄不拘,随机分成2组:肺血栓栓塞症(PTE)组(模型组)、PTE+粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员组(实验组),每组15只.经股静脉穿刺置管注入自体血栓,建立兔急性PTE模型.其中,模型组仅建立PTE模型;实验组在建立模型前4d每天及建立模型后即刻按10 μg/(kg·d)皮下注射G-CSF,共5d.两组均于建立模型后24 h处死动物,观察大体标本,行HE染色进行病理检查,用免疫组化法检测肺组织栓塞区、边缘区、正常区CD34及SDF-1的表达,使用医用图像处理系统对肺组织CD34和SDF-1的免疫组化染色切片进行图像分析,计算其相对含量.结果 (1)大体标本观察:两组兔肺组织均存在损伤性改变,表现为片状出血灶、局部肺组织苍白区、肺组织膨胀不全等.(2)光镜下病理观察:两组兔肺组织栓塞区均表现为肺间质水肿充血、肺泡腔出血渗出,其中实验组栓塞区肺间质中可见较多体积较大的单个核细胞浸润.(3)肺组织CD34免疫组化染色与图像分析结果:CD34主要表达在栓塞区,边缘区少量表达,正常区很少表达.实验组栓塞区CD34的表达高于模型组(P＜0.01),且实验组栓塞区内浸润的CD34阳性单个核细胞较多,而模型组少见.(4)肺组织SDF-1免疫组化染色与图像分析结果:SDF-1主要表达在栓塞区,边缘区、正常区均无表达.实验组栓塞区SDF-1的表达高于模型组(P＜0.01).结论 PTE发生后存在CD34阳性BMSCs向栓塞肺组织归巢现象;PTE发生后肺组织栓塞区SDF-1表达加强可能是吸引CD34阳性BMSCs归巢栓塞肺组织的机制之一;使用G-CSF动员后能加强PTE后肺组织栓塞区SDF-1的表达,从而吸引更多的CD34阳性BMSCs归巢到栓塞肺组织.     

粒细胞集落刺激因子动员自体骨髓干细胞促进大鼠部分肝移植物的肝再生

目的探讨粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员自体骨髓干细胞是否会促进部分肝移植物的再生,减轻肝损伤。方法建立性别交叉的大鼠(雌性→雄性)50%部分肝移植模型(PLTx),移植前动员组:移植前受体皮下注射G-CSF5d;移植后动员组:移植后3h,注射G-CSF5d;未动员组:移植后3h,皮下注射生理盐水5d。分别与1、3、5、7和14d取肝脏。检测移植物内CD34干细胞标志,确定干细胞迁移入肝脏的情况,观察肝脏的有丝分裂相和溴脱氧核苷尿嘧啶(BrdU)掺入检测肝再生情况,并检测sry+细胞确认细胞来源。结果用G-CSF动员后发现,移植后动员组14d生存率(90%)较移植前动员组(60%)和未动员组(50%)高,差异有统计学意义。与未动员组相比,移植后第3天,肝坏死灶少,有丝分裂指数高(30%±5%vs24%±6%,P<0·05),BrdU掺入高(42%±6%vs34%±4%,P<0·05),差异有统计学意义。移植后第3至14天,移植后动员组汇管区可见较多的CD34+的成堆或散在分布的淋巴细胞样细胞;移植后第3天,移植前动员组见汇管区较多的CD34+细胞。移植后第5天各组在肝窦和汇管区偶见sry阳性细胞,第14天,G-CSF动员两组汇管区周围sry阳性细胞增多,未动员组较少。结论移植后用G-CSF动员自体骨髓干细胞,受体生存率高,移植肝再生明显,肝损伤轻。     

化疗和重组人粒细胞集落刺激因子联合动员外周血干细胞

目的研究化疗联合重组人粒细胞集落刺激因子(rhG-CSF)动员自体外周血干细胞的效果。方法对10例急性白血病和恶性实体瘤患者采用动员方案为化疗 重组人粒细胞集落刺激因子。10例患者中,急性淋巴细胞白血病(ALL)1例,急性非淋巴细胞白血病(ANLL)2例,非霍奇金淋巴瘤(NHL)4例,霍奇金淋巴瘤(HD)1例,乳腺癌1例,恶性黑色素瘤1例。主要动员方案为CTV方案:环磷酰胺(CTX)1200～1500mg/m2,鬼臼噻吩甙(Vm-26)400mg/m2,分3天用,长春花碱酰胺(VDS)3mg/m2。于联合化疗后WBC降至最低并开始回升时予rhG-CSF5μg/kg,1次/天,皮下注射,当WBC≥5.0×109/L时开始用血细胞分离机采集。结果1例采集1次,9例采集2次,获得MNC为(5.62±2.25)×108/kg,CD34 细胞为(13.26±6.45)×106/kg,CFU-GM为(2.33±1.02)×105/kg。达到目标采集量单个核细胞≥4×108/kg10例中8例(80%),CD34 细胞≥2×106/kg10例中10例(100%),CFU-GM≥2×105/kg10例中7例(70%)。1次采集后8例(80%),2次采集后10例(100%),患者达到了CD34 细胞数目标采集量。结论化疗CTV方案联合rhG-CSF动员可采集到足够数量的外周血干细胞。     

粒细胞集落刺激因子对大鼠实验性心肌梗死的治疗作用

目的：探讨粒细胞集落刺激因子（G0CSF）动员的自体骨髓来源的干细胞对大鼠急性心肌梗死动物模型的治疗作用。方法：用异丙肾上腺素（ISO）复制大鼠急性心肌梗死动物模型，用骨髓干细胞动员剂G－CSF动员自体骨髓干细胞释放和迁移至心肌梗死部位，于用ISO后24，48h和2周后杀死大鼠，取出心脏，用免疫组化和HE染色方法检测动物模型心梗区的CD34^ 单个核细胞浸润以及心肌细胞和血管的再生情况。结果：用ISO后24h,G-CSF处理组大鼠心梗区可见大量CD34^ 单个核细胞浸润，并用CD34^ 的新生心肌细胞生长，2周后瘢痕组织较少，毛细血管浸密度明显高于对照组，而用ISO后24h，对照组心梗坏死区有大量以中性粒细胞为主的炎症细胞浸润，无CD34^ 细胞浸润及新生心肌细胞生长，2周后出现较大量的瘢痕组织。结论：G－CSF能促进心肌梗死后心肌细胞和血管的再生，减小心肌梗死的范围，用G－CSF动员自体骨髓干细胞来修复坏死心肌组织的“干细胞自身移植”疗法，可用于急性心肌梗死的治疗。     

Mobilization efficiency of granulocyte colony-stimulating factor and stem cell factor to bone marrow mononuclear cells and mechanisms

The mobilization efficiency of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) and stem cell factor (SCF) to bone marrow mononuclear cells (MNCs) in mice was observed, and the changes of CXCL12/CXCR4 signal were detected in order to find out the mobilization mechanism of stem cells. Kunming mice were randomly divided into two groups. The mice in treatment group were subjected to subcutaneous injection of G-CSF at a dose of 100 μg/kg and SCF at a dose of 25 μg/kg every day for 5 days, and those in control grou...     

小剂量G-CSF联合GM-CSF动员外周血CD34+细胞

目的 探讨小剂量粒单巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)联合粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员外周血干细胞的效率。方法 20例成人恶性血液病按统计学配对方法等分为2组。非霍奇金氏淋巴瘤(NHL)患者化疗方案为环磷酰胺2.0 g/d,静脉滴注,第1~2天,足叶乙甙0.2 g/d,静脉滴注,第1~3天;急性非淋巴细胞白血病(ANLL)患者用阿糖胞苷2.0 g/d,静脉滴注,第1~3天,足叶乙甙用法同NHL。当白细胞低于1.0×10⁹/L时研究组10例应用GM-CSF 2.5 μg/d·kg·b.w.联合G-CSF 2.5 μg/d·kg·b.w.;对照组单用G-CSF 5 μg/d·kg·b.w.,全部皮下注射5~6 d。白细胞5.0×10⁹/L以上时应用CS-3000 pluse分离外周血单个核细胞,流式细胞术计数CD34⁺细胞。结果 产品细胞分类计数单个核细胞占95%~99%,在研究组CD34⁺细胞平均采集9.4(8.4~10.2)×10⁶/kg·b.w.,CFU-GM 42.4(21.9~72.8)×10⁴/kg·b.w.,对照组平均采集CD34⁺细胞4.8(4.1~8.3)×10⁶/kg·b.w.,CFU-GM 28.1(7.1~60.2)×10⁴/kg·b.w.,2组差异显著(P<0.05)。副作用2组相似。结论 恶性血液病患者化疗后应用G-CSF联合GM-CSF动员CD34⁺细胞的效果优于单用G-CSF。     

超声破坏微泡联合G-CSF促进心肌梗死大鼠血管新生

目的：探讨超声破坏微泡联合粒细胞集落刺激因子（G-CSF）刺激大鼠梗死心肌血管内皮生长因子（VEGF）分泌、促进血管新生的有效性．方法：心肌梗死模型Wistar大鼠40只,随机分为：超声＋微泡造影剂＋G—CSF（A组）;超声＋微泡造影剂组（B组）;单纯G—CSF组（C组）;单纯手术（SA）组（D组）．于治疗后2wk处死大鼠取材,采用免疫组化法检测心肌组织CD34的表达,并在显微镜下计数心肌内新生血管密度（MVD）．采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测心肌组织内VEGF蛋白表达情况．结果：免疫组化显示A组心肌组织中有大量CD34表达,新生血管最多,MVD计数为（231±24）个／高倍镜视野,明显高于B组（148±19）,C组（100±12）,D组（86±8）个／高倍镜视野,差异具有统计学意义（P〈0．05）．ELISA检测结果显示A组心肌组织中VEGF蛋白表达量为（3．14±0．21）ng／g,明显高于B组（2．56±0．17）,C组（1．91±0．14）,D组（0．97±0．11）ng／g,差异具有统计学意义（P〈0．05）．结论：超声破坏微泡可刺激缺血心肌内源性VEGF分泌,促进心肌血管新生,联合G—CSF能明显增强其血管新生作用．     

自体骨髓干细胞动员治疗心肌梗死

目的探讨基因重组人粒细胞集落刺激因子(rhGCSF)动员骨髓干细胞对急性心肌梗死动物模型的治疗作用。方法将60只SD大鼠随机分成对照组和治疗组,结扎冠状动脉左前降支建立大鼠心肌梗死实验模型。治疗组在复制大鼠心肌梗死模型3h后用经生理盐水稀释的rhGCSF(2mg·L-1)皮下注射10μg·kg-1·d-1,共5d;对照组复制大鼠心肌梗死模型3h后皮下注射等量生理盐水,共5d。在复制大鼠心肌梗死模型24、48h和2周后,两组分别先后各取10只大鼠行在体心功能(±dpdtmax)测定,测定完毕后各组随机选取6只大鼠处死行心脏梗死范围的测量,其余大鼠处死取出心脏行HE染色及CD34+免疫组织化学分析。结果结扎冠状动脉左前降支24、48h和2周后治疗组±dpdtmax均高于对照组(P<0.01);治疗组心脏梗死范围低于对照组(P<0.01)。病理检查显示对照组心肌梗死区周围有较多以中性粒细胞为主的炎症细胞浸润,而治疗组大鼠心肌坏死程度较对照组轻,浸润的细胞以CD34+的单个核细胞为主,并可见新生的心肌细胞生长。结论rhGCSF动员自体骨髓干细胞原位移植可修复梗死心肌、减少梗死范围、提高心功能,可用于急性心肌梗死的治疗。     

Influence of granulocyte colony-stimulating factor on cardiac function in patients with acute myocardial infarction and leukopenia after revascularization

Background Granulocyte colony-stimulating factor （G-CSF） seems to improve cardiac function and perfusion when used systemically through mobilization of stem cells into peripheral blood, but results of previous clinical trials remain controversial. This study was designed to investigate safety and efficacy of subcutaneous injection of G-CSF on left ventricular function in patients with impaired left ventricular function after ST-segment elevation myocardial infarction （STEMI）. Methods Thirty-three patients （22 men; age, （68.5±6.1） years） with STEMI and with comorbidity of leukopenia were included after successful primary percutaneous coronary intervention within 12 hours after symptom onset. Patients were randomized into G-CSF group who received G-CSF （10 μg/kg of body weight, daily） for continuous 7 days and control group. Results of blood analyses, echocardiography and angiography were documented as well as possibly occurred adverse events. Results No severe adverse events occurred in both groups. Mean segmental wall thickening in infract segments increased significantly at 6-month follow up compared with baseline in both groups, but the longitudinal variation between two groups had no significant difference （P〉0.05）. The same change could also be found in longitudinal variation of wall motion score index of infarct segments （P 〉0.05）. At 6-month follow-up, left ventricular end-diastolic volume of both groups increased to a greater extent, but there were no significant differences between the two groups when comparing the longitudinal variations （P 〉0.05）. In both groups, left ventricular ejection fraction measured by echocardiography ameliorated significantly at 6-month follow-up （P 〈0.05）, but difference of the longitudinal variation between two groups was not significant （P 〉0.05）. When pay attention to left ventricular ejection fraction measured by angiocardiography, difference of the longitudinal variation between groups was significant （P=0.046）. Early diastolic mitral flow velocity deceleration time changed significantly at 6- month follow-up in both groups （P=-0.05）. Conclusions Mobilization of stem cells by G-CSF after reperfusion of infarct myocardium is safe and seems to offer a pragmatic strategy for recovery of myocardial global function.     

粒细胞集落刺激因子骨髓干细胞动员治疗大鼠肝损伤的实验研究

目的：探讨粒细胞集落刺激因子（G-CSF）骨髓干细胞动员对大鼠肝损伤的治疗作用。方法：将大鼠随机分为正常对照组（10只）、造模组（20只）。造模组采用腹腔注射四氯化碳的方法连续4w构建大鼠肝损伤模型,然后随机分为动员组（10只）和模型对照组（10只）,动员组皮下注射G-CSF,连续6d。3w后采用检测大鼠肝功能、大鼠肝脏HE染色等方法进行观察。结果：3w后大鼠的肝功能较模型组没有明显恢复。结论：G-CSF骨髓干细胞动员治疗大鼠肝损伤,不能明显改善肝脏功能,也没有加重肝脏的病理变化。     

Negative association of donor age with CD34+ cell dose in mixture allografts of G-CSF-primed bone marrow and G-CSF-mobilized peripheral blood harvests

Background The effects of donor characteristics on CD34＋ cell dose remain controversial. Recently, we developed a novel haploidentical transplant protocol, in which mixture allografts of granulocyte colony-stimulating factor （G-CSF）- primed bone marrow （G-BM） and G-CSF-mobilized peripheral blood （G-PB） were used. The aim of this study was to investigate the effects of donor characteristics on CD34＋ cell dose in mixture allografts of G-BM and G-PB. Methods A total of 162 healthy adult donors, who underwent bone marrow harvest and peripheral blood collection between January 2009 and November 2010 in Peking University People＇s Hospital, were prospectively investigated. G-CSF was administered subcutaneously at a dose of 5 pg/kg once a day for 5-6 consecutive days. Bone marrow and peripheral blood stem cells were harvested on the fourth day and fifth day, respectively. A final total CD34＋ cell dose less than 2× 106 cells/kg recipient body weight was considered a poor mobilization. Results Of the 162 donors, 31 （19.1%） did not attain this threshold. The obtained median CD34＋ cell doses in bone marrow, peripheral blood, and mixture allografts were 0.83×106/kg, 2.40×106/kg, and 3.47×106/kg, respectively. Multiple regression analysis showed that donor age had a significant negative effect on CD34＋ cell dose in either G-BM, or G-PB, or mixture allografts of G-BM and G-PB. And a 1-year increase in age was associated with a 5.6% decrease in the odds of achieving mobilization cutoff. No significant correlation was found for donor gender, body mass index （BMI）, and weight. Conclusion Donor age is the only factor among the four parameters, including age, gender, weight, and BMI, that influence CD34＋ cell dose in mixture allografts of G-BM and G-PB, and younger donors should be chosen to obtain sufficient CD34＋ cells for transplantation.     

粒细胞集落刺激因子治疗大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤

目的 探讨粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤的治疗作用.方法 线栓法构建SD大鼠脑缺血再灌注损伤模型,线栓时间2 h.手术48 h后,对模型鼠神经功能缺失评分,将12分以下的20只大鼠随机平均分为两组:干预性治疗组:予G-CSF 20μg/(kg·d)皮下注射,共19 d;对照组皮下注射等量生理盐水,置同样环境饲养.两组同时腹膜腔注射脱氧溴化尿嘧啶(Brdu)10mg/kg共19 d.两组均于手术后每周进行神经系统功能缺失评测.术后3周,将实验鼠麻醉后处死取脑,脑沿冠状面将鼠脑切成等分,取第3块脑切块,做冰冻切片,行神经干细胞及神经胶质细胞特异性抗体与Brdu抗体免疫组化双染,观察梗死区新生神经细胞.结果 手术后3周,与对照组比较,G-CSF治疗组神经功能恢复好于对照组(P<0.0);治疗组脑组织梗塞灶周围新生神经干细胞和神经胶质细胞增生明显多于对照组.结论 G-CSF能促进脑梗死后神经功能恢复和神经细胞再生,是一有效的脑缺血干预性治疗用药.     

粒细胞集落刺激因子对家兔后肢缺血治疗作用观察

目的:观察粒细胞集落刺激因子(G-CSF)对缺血性疾病的治疗作用.方法:25只家兔均切断左侧股动脉及其分支,制作实验兔左后肢缺血模型后,随机分2组:实验组(n=15)皮下注射重组人G-CSF(rhG-CSF)动员兔自体干细胞释放和迁移至缺血组织,对照组(n=10)给予等体积生理盐水.连续监测血常规;术后4周,2组均行腹主动脉造影观察侧支循环血管形成情况,取内收肌和腓肠肌组织行HE染色并计数微血管密度,应用免疫组织化学方法检测内收肌和腓肠肌组织中血管内皮生长因子(VEGF)阳性表达的血管数.结果:实验组家兔侧支循环血管条数、微血管密度及VEGF阳性表达的血管数均大于对照组(P均＜0.05),缺血状态得到改善.结论:应用G-CSF使骨髓干细胞动员后,可促进缺血组织血管新生,增加缺血组织血液灌注,改善肢体缺血状态.