OECs移植联合IN-1抗体修复急性脊髓损伤的实验研究

目的研究嗅鞘细胞移植联合轴突生长抑制蛋白抗体IN-1局部持续注射对大鼠横断性脊髓损伤的修复作用.方法成年雄性SD大鼠40只,建立胸脊髓全横断损伤模型,随机分成单纯对照组(10只)、嗅鞘细胞移植组(10只)、IN-1抗体微泵注射组(10只)和嗅鞘细胞移植联合IN-1抗体组(10只).应用NF200免疫组化染色和免疫荧光染色对脊髓损伤区神经纤维再生进行形态学观察.采用BBB评分评估大鼠后肢功能恢复情况.结果横断损伤共有9只大鼠死亡.术后8周可观察到Hoeehet标记的嗅鞘细胞在体内存活并在脊髓内迁移;联合治疗(OECs IN-1)组和OECs组可见脊髓损伤区杂乱无序的再生轴突,但无连续性神经纤维通过损伤区;IN-1组和对照组脊髓残端萎缩,未见轴突再生.后肢功能运动平均BBB评分对照组、IN-1抗体组、细胞移植组和联合治疗组分别为7.70±0.24、7.89±0.15、10.50±0.25、11.33±0.24.结论OECs移植联合IN-1抗体可促进损伤的脊髓神经轴突的存活和再生,较单纯应用OECs或IN-1能更好的促进脊髓损伤修复和大鼠后肢功能恢复.     

嗅鞘细胞移植对大鼠脊髓半横断损伤后轴突再生及后肢功能恢复的作用

为了对嗅鞘细胞移植治疗大鼠脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)后轴突再生及后肢功能恢复进行综合性的评价,本实验采用22只雌性成年SD大鼠,并随机分成A、B、C、D 4组。其中A、B、D组行左侧T11 ～T12节段脊髓半横断手术,然后A组移植嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)悬液;B组移植DMEM/F12培养液;D组移植核荧光试剂(Hoechst33342)标记的嗅鞘细胞,用于鉴定嗅鞘细胞在体内的存活情况;C组作为正常对照组。术后6周内,对大鼠进行BBB评分、IP斜板试验并观察皮质体感诱发电位(cortical somatosensory evoked potential, CSEP)、运动诱发电位(motor evoked potential, MEP)的潜伏期。将辣根过氧化物酶(HRP)注射到横断面尾段脊髓,逆行追踪观察横断面头段脊髓及对侧中脑红核内HRP逆标细胞数,并观察左侧后肢小腿三头肌肌细胞横截面积及直径的变化。结果显示:(1)移植后的OECs数量未见明显减少,细胞核形态较好,细胞未向头、尾侧迁移;(2)移植3周后BBB评分及IP斜板,试验A、B组较C组明显低(P<0.05),但A组明显高于B组(P<0.05);(3)A、B组的CSEP及MEP潜伏期较C组明显延长(P<0.05),但A组要比B组明显缩短(P<0.05);(4)HRP逆行追踪观察到对侧中脑红核大细胞区及脊髓T9 ～T11节段逆标细胞的数量,A组明显多于B组,但A、B组均少于C组;(5)左侧后肢小腿三头肌肌细胞的横截面积及直径,A、B组均较C组减少,但A组减小的幅度明显小于B组。以上结果表明OECs移植能促进半横断脊髓轴突的再生及后肢功能的恢复。     

嗅成鞘细胞移植与甲基强的松龙联合应用对急性脊髓损伤大鼠功能恢复和Nogo-A表达的影响

目的:探讨嗅成鞘细胞(OECs)移植联合应用甲基强的松龙(MP)对急性脊髓损伤大鼠神经功能恢复及Nogo-A表达的影响.方法:自新生SD大鼠嗅球取材,纯化培养嗅成鞘细胞;建立大鼠脊髓挫伤模型,术后1、 3、 7、 14d,参照BBB法进行各组神经功能检测,取脊髓组织,免疫组织化学及RT-PCR法检测Nogo-A表达.结果:OECs组和MP组在7、14d BBB评分高于SCI组,但低于OECs+MP组;免疫组织化学和RT-PCR显示:在3、7、14d,OECs组和MP组Nogo-A的表达量与SCI组相比,均呈明显下调;但其下调Nogo-A效应低于OECs+MP组.结论:OECs移植联合应用MP可明显改善大鼠急性脊髓损伤后神经功能恢复,其机制部分与下调Nogo-A表达有关;OECs移植与MP联合应用在促进SCI后神经功能恢复方面要优于单独使用OECs或MP,两者之间可能存在协同效应.     

纯化的大鼠嗅鞘细胞在大鼠脊髓损伤中的修复作用

目的探讨纯化的大鼠嗅鞘细胞对损伤的脊髓的修复作用,评价其作为脊髓损伤治疗的可行性。方法用新生Wistar大鼠嗅球做嗅鞘细胞的培养,大量繁殖并利用免疫吸附进行纯化;制造大鼠脊髓横断伤模型;将纯化的细胞以不同的浓度进行细胞移植,连续观察损伤脊髓的变化、神经功能评定(BBB评分)及其组织化学变化。结果免疫吸附是纯化嗅鞘细胞的可靠方法,在细胞浓度为3×105mol/L时细胞移植效果较好,术后连续观察,试验组较对照组有明显的运动功能的恢复,组织化学观察,移植区神经纤维数量增多。结论嗅鞘细胞移植可在一定程度上促进脊髓损伤神经纤维再生和功能恢复。     

嗅鞘细胞与氯化锂联合修复成年大鼠急性脊髓损伤的实验研究

为观察联合应用氯化锂(LiCl)后,嗅鞘细胞(OECs)移植对大鼠急性脊髓损伤修复效果,并探讨二者之间可能的相互作用,本研究利用多中心急性脊髓损伤打击器(MASCIS impactor)制作大鼠脊髓打击伤模型,然后随机分为OECs组、LiCl组、OECs+LiCl组及空白对照组。分期用实验性脊髓损伤运动功能BBB评分法对后肢运动功能评分,并进行组织学检查,评价及比较各组修复效果。结果显示:OECs组与OECs+LiCl组BBB评分较LiCl组与对照组在2周后各时段有显著性差异(P<0.01);OECs+LiCl组BBB评分在4周后显著高于OECs组(P<0.01);组织学检查观察到OECs组与OECs+LiCl组的组织学改变与LiCl组和对照组有显著性差异,而且OECs+LiCl组相对于OECs组表现出更明显的促神经纤维再生。以上结果提示OECs对脊髓损伤的修复作用在联合LiCl后更加显著,表明二者具有良好的协同作用关系。     

人骨髓间质干细胞和嗅鞘细胞移植对大鼠急性脊髓损伤功能修复的比较研究

目的对比人骨髓基质细胞(BMSCs)与人胚嗅鞘细胞(OECs)移植对大鼠脊髓损伤功能修复的影响。方法将45只SD大鼠分成脊髓损伤后BMSCs移植组(BMSCs组)、OECs移植组(OECs组)和PBS对照组(PBS组),通过BBB评分、运动诱发电位(MEP)评估脊髓传导功能的改善状况,免疫组织化学方法检测移植细胞存活和分化情况,病理形态学方法观察组织结构修复情况。结果BMSCs组BBB评分高于OECs组(P<0.05);两细胞治疗组MEP潜伏期明显缩短(P<0.05);BMSCs组嗜银染色可见脊髓损伤近端有较多再生纤维向远端延伸,形成神经纤维束,而OECs组再生纤维较少;两种移植细胞均可在损伤处部分存活,BMSCs组可见BMSCs来源的细胞Nestin、NF、GFAP的阳性表达。结论BMSCs移植比OECs移植能更有效促进大鼠急性脊髓损伤修复。     

嗅鞘细胞移植脊髓损伤大鼠Sema3A及其受体NP-1基因的表达

背景：嗅鞘细胞移植促进脊髓损伤修复机制中对神经生长抑制导向因子的研究较少。 目的：观察嗅鞘细胞移植对脊髓半横断损伤后神经生长抑制导向因子Sema3A及其受体NP-1在RNA水平表达的变化。 方法：17只SD大鼠随机分为嗅鞘细胞移植组、DMEM/F12 培养液移植组和正常对照组。制作T11~T12水平大鼠脊髓左侧半横断损伤模型,立刻分别注射嗅鞘细胞悬液或等量的DMEM/F12 培养液。 结果与结论：6周后取横断水平前后两个脊髓节段,用RT-PCR的方法对Sema3A、NP-1的mRNA进行半定量分析。①嗅鞘细胞在大鼠脊髓内仍有大量存活。②Sema3A及NP-1 mRNA的量,DMEM/F12 培养液移植组明显多于正常对照组(P < 0.05),嗅鞘细胞移植组与培养液移植组比较明显下调,且与正常对照组比较差异无显著性意义(P > 0.05)。③提示嗅鞘细胞移植有效减少了神经生长抑制导向因子Sema3A及其受体NP-1 mRNA的表达。     

嗅球成鞘细胞移植对脊髓半横断后脊髓灰质内Ca2+荧光强度的影响

目的：研究嗅球成鞘细胞(OECs)的移植对脊髓半横断后脊髓灰质细胞内游离钙离子浓度([Ca^2 ]i)的影响,探索OECs促进脊髓再生的机制。方法：将体外培养的OECs制成细胞悬浮液移植到上颈段脊髓半横断的动物模型中,用激光扫描共聚焦显微镜观察颈段脊髓厚片[Ca^2 ]i荧光强度的变化。结果：移植组与损伤组比较,损伤组损伤侧与非损伤侧[Ca^2 ]i荧光强度差异非常显著;而移植组损伤侧与非损伤侧[Ca^2 ]i荧光强度无显著差异。结论：(1)OECs对脊髓的再生有良好的促进作用;(2)OECs能够抑制[Ca^2 ]i的升高,改善损伤部位的微环境。     

大鼠自体嗅成鞘细胞移植治疗脊髓损伤的实验研究

目的探讨自体外周嗅成鞘细胞对脊髓损伤修复的可能作用和促进受损轴突再生的能力,为临床应用自体OECs修复脊髓损伤进行可行性研究.方法以改良的Allen法建立脊髓（T9～10节段）损伤模型后,将动物分为自体OECs悬液组和Hanks液对照组,分别移植含自体OECs的细胞悬液和Hanks液,以神经丝蛋白（NF）和神经生长因子受体蛋白（NGFR p75）免疫荧光双标染色,激光共聚焦显微镜检测移植效果;通过BBB行为学评分记录两组动物后肢恢复功能.结果镜下观察可见自体OECs悬液组动物脊髓损伤处的空洞较对照组明显缩小.而自体OECs悬液组免疫荧光标记纤维中夹有NGFRp75标记的OECs,且随标记的NF纤维走行方向排列.行为学观察可见自体OECs悬液组的大鼠后肢运动功能较对照组有显著恢复.结论自体OECs悬液多点注射有助于脊髓损伤部位神经纤维的再生.     

嗅鞘细胞移植和左旋硝基精氨酸对大鼠脊髓损伤后背核神经元存活及其轴突再生的影响

目的 探讨嗅鞘细胞(OECs)移植和一氧化氮合酶(NOS)抑制剂左旋硝基精氨酸(LNNA)对大鼠脊髓损伤后,背核神经元存活及其轴突再生的影响.方法 将20只大鼠行脊髓半横断术后分为对照组、OECs组、L-NNA组和OECs L-NNA组.OECs L-NNA组在脊髓损伤处移植嗅鞘细胞,并注射L-NNA.术后30d时,应用NADPH酶组织化学、免疫组织化学、中性红染色、HE染色和荧光金逆行标记等方法,观察4组大鼠L1背核神经元存活及其轴突再生情况.结果 1.0ECs组、L-NNA组L1背核神经元存活数量均高于对照组,且分类计数显示,这两组对脊髓背核大、中、小神经元的存活均有促进作用,而OECs L-NNA组的促存活作用最显著.2.0ECs组和OECs L-NNA组脊髓损伤处可见再生的轴突,且L1背核可观察到被荧光金逆行标记的神经元胞体.3.与对照组比较,OECs组L1背核NOS阳性神经元增加,L-NNA组NOS阳性神经元减少,OECs L-NNA组NOS阳性神经元数量差异不明显.结论 嗅鞘细胞移植和L-NNA均可促进脊髓受损伤背核神经元的存活,两者联合应用可更好地促进受损伤的背核神经元存活及其轴突再生.     

Olfactory ensheathing cells promote proliferation and inhibit neuronal differentiation of neural progenitor cells through activation of Notch signaling

A population of neural progenitor cells (NPCs) has been known to exist in adult spinal cord and migrate toward the lesion regions during spinal cord injury (SCI). Although there are some positive effects of the transplanted olfactory ensheathing cells (OECs) on axonal regeneration in SCI, little is known about the effects and the underlying mechanism of these grafted OECs on NPCs. In this study, we have investigated how soluble factors derived from rat OECs regulate the proliferation and differentiation of rat NPCs. The conditioned medium from cultured OECs showed its ability to promote proliferation and inhibit neuronal differentiation of NPCs. Notch signaling was apparently involved in this process. With the addition of DAPT, which inhibited Notch signaling, the effects of OEC-conditioned medium on NPCs were blocked. We thus conclude that diffusible factors released from OECs activate the Notch signaling pathway to stimulate the proliferation and suppress neuronal differentiation of NPCs. These findings reveal the likely limitation of using OECs transplantation for SCI repair.     

神经干细胞联合胶原蛋白支架移植脊髓损伤大鼠脑细胞的凋亡

背景：目前的研究表明,从胚胎大鼠大脑皮质分离的神经干细胞在胶原蛋白凝胶中可增殖并分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞。 目的：观察神经干细胞联合胶原蛋白支架移植对脊髓损伤后鼠大脑神经细胞凋亡的影响。 方法：取45只SD大鼠制作脊髓半切损伤模型,随机分为3组,造模1周后,细胞移植组大鼠运动皮质后部在脊髓损伤部位注入同种异体神经干细胞悬液,联合组在脊髓损伤部位注入同种异体神经干细胞结合胶原蛋白悬液,模型组不植入任何物质。 结果与结论：移植后1-8周,3组大鼠肢体运动功能均有不同程度恢复,且联合组移植后8周BBB运动评分明显高于其他两组(P < 0.05)。移植后1周苏木精-伊红染色显示3组均可见少量凋亡细胞及Bcl-2抗凋亡蛋白阳性细胞,大量Bax阳性细胞;随时间的推移,3组Bax凋亡蛋白阳性细胞、Bcl-2抗凋亡蛋白阳性细胞逐渐减少,并且移植后8周联合组、细胞移植组Bax阳性细胞明显低于模型组(P < 0.05),Bcl-2抗凋亡蛋白阳性细胞高于模型组(P < 0.05),此时3组均无凋亡细胞。表明神经干细胞联合胶原蛋白支架移植可抑制脊髓损伤后鼠大脑神经细胞的凋亡,促进脊髓神经功能的恢复。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程全文链接：     

Functional and Histological Improvement of the Injured Spinal Cord Following Transplantation of Schwann Cells Transfected With NRG1 Gene

In this study, we implanted Schwann cells (SCs) transfected with Neuregulin 1 (NRG1) gene into rats with hemisection spinal cord injury, determined its effects on the repair of spinal cord injury and investigated the underlying mechanisms. Primary SCs were cultured, purified, and transfected with NRG1 gene. SCs and SCs transfected with NRG1 gene were implanted, respectively, into rats with hemisection spinal cord injury. Behavior, imaging, electrophysiology, and immuno‐histological analyses were performed to evaluate the effect of NRG1 gene‐transfected SCs on the repair of spinal cord injury. In vitro studies showed that NRG1 protein was highly expressed in SCs transfected with NRG1 gene. In addition, the receptors for NRG1, ErbB2, and ErbB4, were upregulated in a time‐dependent manner. NRG1‐transfected SCs secreted large amount of NRG1 proteins in vivo, which efficiently promoted the expression of ErbB2 and ErbB4 in the neurons and neuroglia cells. Moreover, the number of NSE‐ and GFAP‐positive cells was increased. After cell transplantation, many transplanted cells survived and migrated to the areas with spinal cord injuries. The injuries were recovered in all the experimental groups, but the most significant recovery was observed in the group of rats implanted with SCs transfected with NRG1 gene. We conclude that NRG1‐transfected SCs can significantly increase the effect on the repair of spinal cord injury. This repair effect is achieved via the upregulation of ErbB receptor in the target cells, increased proliferation of glial cells, and protection of neurons from apoptosis. Anat Rec, 2010. © 2010 Wiley‐Liss, Inc.