移植胶质细胞源性神经营养因子基因修饰骨髓基质干细胞对脑出血大鼠的神经保护作用

背景:研究显示,细胞移植对脑出血脑损伤有保护作用,有学者在脑梗死后移植骨髓基质于细胞能促进大鼠神经功能恢复.目的:观察移植胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨锈基质干细胞是否比单纯骨髓基质干细胞移植对脑出血有更好的保护作用.方法:采用自体血制作大鼠脑出血模型,36只SD成年大鼠随机抽签法分为3组,每组按不同时间点分为2个亚组,每个时间点6只.胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组、骨髓基质干细胞组分别在脑出血壳核注射胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞、骨髓基质干细胞20μL/只:对照组注射生理盐水20μL.分别在1,2周处死大鼠,免疫组织化学染色观察突触素和神经生长相关蛋白在脑出血周边区的表达.结果与结论:各时间点胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组的突触素和神经生长相关蛋白43免疫阳性产物比骨髓基质干细胞组和对照组显著增加(P＜0.05).提示胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞比单一骨髓基质干细胞对大鼠脑出血有更好的保护作用.     

脑源性神经营养因子基因修饰骨髓间充质干细胞治疗坐骨神经损伤

背景:对周围神经损伤的治疗,目前希望能提高损伤局部的脑源性神经营养因子浓度来促进神经的修复再生.目的:观察坐骨神经损伤大鼠体内植入脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞后神经纤维的再通及运动功能的恢复情况.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2007-05/2008-05在福建省神经病学研究所完成.材料:无菌条件下取2月龄F344雄性大鼠股骨、胫骨制备骨髓间充质干细胞.利用构建好的慢病毒载体PNL-BDNF-IRES2-EGFP制备脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间质干细胞.方法:将60只成年SD大鼠经钳夹制作成右坐骨神经损伤模型,随机分为磷酸盐缓冲液组,骨髓间质干细胞组,脑源性神经营养因子基因修饰骨髓间质干细胞组.在损伤处分别注射磷酸盐缓冲液2 μ L,骨髓间质干细胞混悬液2 μ L和脑源性神绛营养因子基因修饰骨髓间质干细胞混悬液2 μL.主要观察指标:在术后2,4周,通过辣根过氧化物酶示踪观察损伤侧L4,5脊髓前角存活的神经细胞数目,通过测量坐骨神经功能指数值观察大鼠损伤侧肢体运动功能恢复情况,同时应用荧光激发及免疫组化技术检测骨髓间质干细胞存活和脑源性神经营养因子表达情况.结果:脑源性神终营养因子基因修饰骨髓间质干细胞组损伤侧L4,5脊髓前角细胞的存活数目多于磷酸盐缓冲液组和骨髓间质干细胞组,并且神经功能恢复也比其他两组好.骨髓间质干细胞组和脑源性神经营养因子基因修饰骨髓间质干细胞组可观察到神经损伤处有较多的骨髓间质干细胞存活,并且脑源性神经营养因子基因修饰骨髓间质干细胞组脑源性神经营养因子表达明显比骨髓间质干细胞组多.结论:脑源性神经营养因子基因修饰骨髓间质干细胞对周围神经损伤后神经纤维的再通及功能恢复有促进作用.     

骨髓基质细胞移植缺血性脑梗死大鼠后神经营养因子的表达

背景:骨髓基质细胞在适宜条件下可分化为神经元和星形胶质细胞,分泌可溶性分子促进神经元存活。目的:观察骨髓基质细胞移植后缺血性脑梗死大鼠脑组织神经营养因子表达情况及其对神经功能的影响。方法:改良的Longa栓线法制作大鼠大脑中动脉缺血模型,1h后再灌注,24h后治疗组尾静脉注射3×106骨髓基质细胞,盐水对照组尾静脉注射1mL生理盐水,空白对照组不进行注射。结果与结论:在梗死后第7,14天治疗组的神经损伤评分明显低于对照组(P<0.05);治疗组神经生长因子和脑源性神经营养因子表达在各时间点均高于对照组(P<0.05)。结果显示静脉移植骨髓基质细胞可改善缺血性脑梗死大鼠神经功能,移植骨髓基质细胞后缺血脑组织中神经生长因子及脑源性神经营养因子表达促进了神经功能的恢复。     

神经营养因子3基因修饰神经干细胞移植脊髓损伤的相关蛋白表达

背景:研究表明神经干细胞和神经营养因子3基因修饰的神经细胞联合移植能够在移植后存活并有效促进脊髓横断后脊髓的功能恢复,但神经营养因子3基因修饰的神经干细胞能否在脊髓受损部位发挥功能并促进脊髓损伤大鼠的功能恢复?目的:观察神经营养因子3基因修饰胚胎脊髓神经干细胞移植后脊髓损伤大鼠的功能恢复情况及损伤局部的基因表达.方法:将30只SD大鼠存T9水平进行脊髓半切后,随机分为3组,分别在受损脊髓内植入细胞培养液、神经干细胞及神经营养因了3基因修饰神经干细胞.另取10只仅行椎扳切除设置为空白对照.移植后通过行为学测试评价脊髓功能的恢复,RT-PCR和Western blot检测脊髓损伤部位神经营养因子3和髓鞘碱性蛋白的表达.结果与结论:移植神经营养因子3基因修饰神经干细胞组行为学测试结果最好,移植细胞培养液组行为学测试最差.与移植细胞培养液组相比,移植神经干细胞及神经营养因子3基因修饰神经干细胞组大鼠脊髓组织中神经营养因子3基因和髓鞘碱性蛋白基因的mRNA水平明显上调,在蛋白水平也有类似的结果,且神经营养因子3基因修饰神经干细胞组效果更明显.提示移植神经营养因子3基因修饰神经干细胞能促进脊髓受损部位出现史多向少突胶质细胞分化的细胞,并能更强的表达神经营养因子3.     

骨髓基质细胞移植缺血性脑梗死大鼠后神经营养因子的表达

背景：骨髓基质细胞在适宜条件下可分化为神经元和星形胶质细胞,分泌可溶性分子促进神经元存活。目的：观察骨髓基质细胞移植后缺血性脑梗死大鼠脑组织神经营养因子表达情况及其对神经功能的影响。方法：改良的Longa栓线法制作大鼠大脑中动脉缺血模型,1h后再灌注,24h后治疗组尾静脉注射3×106骨髓基质细胞,盐水对照组尾静脉注射1mL生理盐水,空白对照组不进行注射。结果与结论：在梗死后第7,14天治疗组的神经损伤评分明显低于对照组（P〈0.05）;治疗组神经生长因子和脑源性神经营养因子表达在各时间点均高于对照组（P〈0.05）。结果显示静脉移植骨髓基质细胞可改善缺血性脑梗死大鼠神经功能,移植骨髓基质细胞后缺血脑组织中神经生长因子及脑源性神经营养因子表达促进了神经功能的恢复。     

胶质源性神经营养因子基因修饰骨髓间充质干细胞与缺氧复氧神经细胞的共培养

背景：课题组前期研究表明,胶质源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞能稳定地表达胶质源性神经营养因mRNA,但骨髓间充质干细胞/胶质源性神经营养因子分泌的胶质源性神经营养因子蛋白对缺氧复氧损伤的神经细胞是否积极影响,尚不清楚。目的：观察胶质源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞对缺氧复氧神经细胞的保护作用。方法：胶质源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞经诱导后与缺氧复氧神经细胞共培养,采用Hoechst33258细胞免疫荧光染色分别检测神经细胞凋亡及生长相关蛋白43在共培养细胞中的表达。结果与结论：骨髓间充质干细胞/胶质源性神经营养因子组的神经细胞凋亡率显著低于骨髓间充质干细胞组和缺氧组（P〈0.05）,骨髓间充质干细胞/胶质源性神经营养因子组表达生长相关蛋白43的吸光度值明显高于骨髓间充质干细胞组（P〈0.05）。提示骨髓间充质干细胞/胶质源性神经营养因子通过抑制缺氧复氧神经细胞凋亡和促进共培养细胞生长相关蛋白4表达发挥神经保护作用。     

脑源性神经营养因子基因修饰人骨髓间充质干细胞有限细胞系的建立

目的:建立脑源性神经营养因子基因修饰的人骨髓间充质干细胞系。方法:实验于2004-02/2005-06在解放军军事医学科学院干细胞研究中心完成。人类骨髓细胞来源于解放军三○七医院骨髓移植治疗的6名健康成年骨髓供者,男3名,女3名,年龄25～45岁。常规分离培养人骨髓间充质干细胞,流式细胞术检测骨髓间充质干细胞表面分子CD34、CD44、CD45,采用重组逆转录病毒载体将脑源性神经营养因子基因转入人骨髓间充质干细胞。检测脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞的增殖特性,细胞内脑源性神经营养因子的蛋白表达,细胞培养液中脑源性神经营养因子含量,以及PCR检测脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞中外源性脑源性神经营养因子基因DNA。结果:①人工分离培养出的骨髓间充质干细胞,形态、大小一致,呈长梭型或长多边形,从P0至P20基本保持一致,P2代骨髓间充质干细胞表达基质细胞表面标志CD44,不表达造血系细胞表面标志CD34、CD45。②反转录病毒感染骨髓间充质干细胞的感染效率约为10%,修饰后形成的脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞在形态上始终保持一致,与骨髓间充质干细胞几乎完全一样,生长速率与未经基因修饰的骨髓间充质干细胞基本相同,培养10代后细胞停止分裂,免疫细胞化学染色显示脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞的脑源性神经营养因子阳性率超过98%,培养72h后培养基中脑源性神经营养因子的含量较之骨髓间充质干细胞提高约20000倍。③PCR对脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞基因组DNA进行扩增,得到外源性脑源性神经营养因子条带。结论:利用反转录病毒载体进行基因修饰得到了稳定的脑源性神经营养因子基因修饰的人骨髓间充质干细胞有限细胞系,为基因治疗提供了一种以多潜能成体干细胞为载体的种子细胞。     

骨髓间充质干细胞尾静脉移植脊髓损伤大鼠脑源性神经营养因子及神经生长因子的表达

背景:骨髓间充质干细胞移植对脊髓损伤有治疗作用,但其机制尚不完全清楚。目的:应用免疫组织化学方法观察骨髓间充质干细胞静脉移植损伤脊髓局部脑源性神经营养因子及神经生长因子的表达,分析骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的作用途径。方法:运用改良Allen法制备T10脊髓外伤性截瘫大鼠模型,假手术组6只,脊髓损伤组24只随机分为对照组和骨髓间充质干细胞移植组。骨髓间充质干细胞移植组、假手术组接受骨髓间充质干细胞单细胞悬液1mL(1×106cells)自大鼠尾静脉缓慢注射移植,对照组静脉注射PBS1mL。结果与结论:脊髓损伤后损伤局部的脑源性神经营养因子、神经生长因子表达增加,骨髓间充质干细胞静脉注射移植后能促进脊髓损伤局部脑源性神经营养因子、神经生长因子更进一步的表达,这可能是促进神经结构及神经功能恢复的因素之一。     

脑源性神经营养因子基因修饰人骨髓间充质干细胞有限细胞系的建立

目的：建立脑源性神经营养因子基因修饰的人骨髓间充质干细胞系。方法：实验于2004—02／2005—06在解放军军事医学科学院干细胞研究中心完成。人类骨髓细胞来源于解放军三О七医院骨髓移植治疗的6名健康成年骨髓供者，男3名，女3名，年龄25-45岁。常规分离培养人骨髓间充质干细胞，流式细胞术检测骨髓间充质干细胞表面分子CD34、CD44、CD45，采用重组逆转录病毒载体将脑源性神经营养因子基因转入人骨髓间充质干细胞。检测脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞的增殖特性，细胞内脑源性神经营养因子的蛋白表达，细胞培养液中脑源性神经营养因子含量，以及PCR检测脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞中外源性脑源性神经营养因子基因DNA。结果：①人工分离培养出的骨髓间充质干细胞，形态、大小一致，呈长梭型或长多边形，从P0至P20基本保持一致，P2代骨髓间充质干细胞表达基质细胞表面标志CD44，不表达造血系细胞表面标志CD34、CD45。②反转录病毒感染骨髓间充质干细胞的感染效率约为10％，修饰后形成的脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞在形态上始终保持一致，与骨髓间充质干细胞几乎完全一样，生长速率与未经基因修饰的骨髓间充质干细胞基本相同，培养10代后细胞停止分裂，免疫细胞化学染色显示脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞的脑源性神经营养因子阳性率超过98％，培养72h后培养基中脑源性神经营养因子的含量较之骨髓间充质干细胞提高约20000倍。③PCR对脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞基因组DNA进行扩增，得到外源性脑源性神经营养因子条带。结论：利用反转录病毒载体进行基因修饰得到了稳定的脑源性神经营养因子基因修饰的人骨髓间充质干细胞有限细胞系，为基因治疗提供了一种以多潜能成体干细胞为载体的种子细胞。     

GDNF基因修饰的BMSCs在脑出血大鼠脑内存活与分化的实验研究

目的:探讨胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因修饰的骨髓间充质干细胞(BMSCs)在脑出血大鼠脑内的存活与分化。方法:分别将BMSCs/GDNF、BMSCs和生理盐水移植入脑出血大鼠脑内建立不同的实验组,采用Western blot检测各组大鼠GDNF蛋白的表达,DAPI和免疫荧光组织化学染色观察移植细胞在脑内的存活和分化情况。结果:与生理盐水组和BMSCs组相比,BMSCs/GDNF组的GDNF蛋白表达显著上调;与BMSCs组相比,BMSCs/GDNF组的BMSCs存活率增高,神经微丝阳性细胞率上升,但胶质纤维酸性蛋白阳性细胞率无明显变化。结论:GDNF基因修饰有助于BMSCs在脑出血大鼠脑内的存活和向神经元样细胞方向分化。     

控释胶质细胞源性神经营养因子与骨髓间充质干细胞源神经元样细胞移植可减少脊髓损伤后空洞形成

背景：前期研究发现控释胶质细胞源性神经营养因子与骨髓间充质干细胞源神经元样细胞移植可以有效地促进猕猴脊髓损伤后运动功能的恢复。目的：验证控释胶质细胞源性神经营养因子联合骨髓间充质干细胞源神经元样细胞移植对猴脊髓损伤后组织结构的保护作用是否优于单纯细胞移植。方法：将急性重度脊髓损伤模型恒河猴分为3组,联合移植组采用控释神经营养因子＋神经元样细胞联合移植,单纯细胞移植组给予神经元样细胞移植,对照组给予磷酸盐缓冲液。制备脊髓组织石蜡标本,苏木精-伊红染色后显微镜下观察空洞形成情况,并应用图像分析系统计算空洞面积。结果与结论：对照组脊髓结构严重破坏,空洞面积大、累及范围广;单纯细胞移植组脊髓结构保存较好,有小面积空洞,偶有较大空洞形成;联合移植组脊髓结构保存最好,仅存在小面积空洞。组间两两比较差异有显著意义（P〈0.01）。提示与单纯神经元样细胞移植比较,控释胶质细胞源性神经营养因子联合骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞移植对脊髓损伤后组织结构的保护作用更佳,可以在更大程度上减少脊髓空洞的形成可能是其作用机制之一。     

GDNF 基因诱导大鼠骨髓间充质干细胞促周围神经再生的实验研究

目的：探讨胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）诱导骨髓间充质干细胞（BMSCs）促周围神经再生。方法建立大鼠坐骨神经损伤模型,实验分为2组：对照组为未经诱导 BMSCs 组,实验组为 GDNF 基因诱导后 BMSCs组。每组20只 SD 大鼠。①术后4周和8周观察坐骨神经指数和腓肠肌湿质量恢复率。②术后8周测量再生神经纤维轴突直径、髓鞘厚度及有髓神经纤维计数。③术后4周腓肠肌肌细胞行 DAPI 染色。④术后8周坐骨神经扫面电镜观察神经丝再生交联情况。结果经 GDNF 基因诱导 BMSCs 组各方面检测指标均较对照组为好,其中诱导后实验组扫描电镜下观察周围神经再生更加明显。结论GDNF 基因诱导的间充质干细胞对周围神经再生有着显著的疗效。     

骨髓间充质干细胞移植脊髓全横断模型大鼠运动和体感诱发电位的评价

背景：临床常用皮质运动诱发电位和皮质体感诱发电位来分别评价脊髓损伤后运动传导路和感觉传导路的损伤或修复情况。目的：以脊髓诱导电位监测骨髓间充质干细胞移植后急性脊髓完全性损伤大鼠下肢神经功能的变化。方法：选取健康Wistar大鼠50只,分成5组,即生理盐水组、骨髓间充质干细胞移植组、脑源性神经营养因子修饰组、神经营养素3＋骨髓间充质干细胞移植组和假手术组。除假手术组外,其余各组均制作Allen’s脊髓完全性损伤动物模型,造模后各组均行相应治疗。治疗后4,8和12周行大鼠后肢运动功能评分,并于造模后24h,3,7,14d行运动和体感诱发电位检测。结果与结论：运动诱发电位检测结果提示,各治疗组的运动功能均有不同程度的恢复,与生理盐水组间差异均有显著性意义（P〈0.05）,大鼠后肢BBB评分也证实了各治疗组后肢运动功能明显优于生理盐水组（P〈0.05）。提示经脑源性神经营养因子修饰的骨髓间充质干细胞可移植到脊髓损伤处,可改善大鼠的后肢运动,神经营养素3蛋白有可能提高骨髓间充质干细胞在体内的生存率,促进受损脊髓的轴突再生。     

立体定向移植骨髓间充质干细胞改善血管性大鼠的学习记忆能力

背景：大量的实验证明将骨髓间充质干细胞移植到复制的中枢神经系统疾病大鼠模型后,能迁移到损伤部位,表达神经细胞的潜在特性并且提高神经功能。目的：验证骨髓间充质干细胞对拟人类血管性痴呆模型大鼠学习记忆障碍的改善作用。方法：分离SD大鼠骨髓间充质干细胞,于细胞移植前掺入10mg/L的BrdU进行标记。建立Wistar大鼠血管性痴呆样学习记忆障碍动物模型,随机分为模型组、假手术组与移植组。移植组致伤后第14天,通过立体定向途径移植骨髓间充质干细胞到大鼠海马,假手术组给予等量生理盐水,模型组大鼠不做处理。采用Morris水迷宫检测大鼠空间学习记忆能力。损伤后第90天处死大鼠,观察海马组织有无Brdu＋神经元特异性烯醇化酶、Brdu＋胶质纤维酸性蛋白免疫组织化学双染阳性细胞,并且观察从侧脑室到海马是否存在神经元前体细胞的标志Doublecortin（DCX）吻侧迁移流。结果与结论：①移植组大鼠采用Morris水迷宫检测大鼠空间学习记忆能力逃避潜伏期及跨越平台次数优于模型组及假手术组（P〈0.05）。②移植组大鼠海马组织及其周围可见免疫组织化学双染阳性细胞,但未见从侧脑室到海马关于神经元前体细胞的标志Doublecortin（DCX）吻侧迁移流。结果提示,骨髓间充质干细胞移植可以促进脑损伤大鼠的神经功能的恢复,其机制可能与移植细胞分化为神经元样和神经胶质细胞样细胞,并分泌或促进宿主分泌神经营养因子有关。     

骨髓间充质干细胞静脉移植治疗大鼠脊髓损伤

背景：干细胞移植可以重建中枢神经系统的结构和功能,近年来引起了广泛的关注。目的：尾静脉移植骨髓间充质干细胞观察其对大鼠脊髓损伤修复的影响并探讨其机制。方法：密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离骨髓间充质干细胞。将成年雌性Wistar大鼠以动脉瘤夹钳夹法制备大鼠脊髓损伤模型后随机分为细胞移植组和对照组,分别干预。结果与结论：细胞移植组大鼠BBB后肢功能评分恢复优于对照组（P〈0.05）。自损伤后第30天开始,细胞移植组大鼠运动诱发电位潜伏期及体感诱发电位P1波潜伏期的恢复均优于对照组（P〈0.05）,并持续至实验结束。细胞移植组大鼠脊髓内在损伤中心及头、尾端距离脊髓损伤中心1cm处均可见阳性细胞。说明尾静脉注射移植骨髓间充质干细胞可以促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复,其机制可能与移植细胞迁移到损伤部位,分化为神经元样和神经胶质细胞样细胞,并分泌或促进宿主分泌神经营养因子有关。     

骨髓间充质干细胞移植并用单唾液酸神经节苷脂治疗大鼠脑梗死

背景：神经节苷脂是目前世界公认的惟一具有修复神经损伤,重塑神经网络的特效物质。单唾液酸神经节苷脂是神经节苷脂的一种。目的：观察骨髓间充质干细胞移植并应用单唾液酸神经节苷脂治疗大鼠脑梗死的效果。方法：Wistar大鼠应用线栓法建立大脑中动脉阻塞模型后随机分为3组,建模成功6h后通过尾静脉注射浓度为1×1010L-1的骨髓间充质干细胞悬液或细胞培养液1mL,同时经腹腔注射单唾液酸神经节苷脂水溶液或生理盐水,1次/d,连续3d。静脉移植后24h,3d及伤后1、2周行Longa行为学评分,检测神经功能的损伤情况。治疗3d后用RT-PCR、WesternBlot检测脑组织中AQP4mRNA表达和蛋白合成的变化。2周后行BrdU免疫组化和苏木精-伊红染色观察移植细胞的存活和对组织的修复情况。结果与结论：移植后1,2周,大鼠神经功能障碍评分细胞移植＋单唾液酸神经节苷脂组低于细胞移植组,细胞移植组低于梗死组（P〈0.05）;移植后3d,脑梗死周围组织AQP4蛋白及其mRNA的表达梗死组高于细胞移植组,细胞移植组高于细胞移植＋单唾液酸神经节苷脂组（P〈0.05）;2周后BrdU免疫组化和苏木精-伊红染色切片中的神经元数量细胞移植＋单唾液酸神经节苷脂组多于细胞移植组,细胞移植组多于梗死组（P〈0.05）。结果提示骨髓间充质干细胞移植的同时应用神经节苷脂治疗可明显改善脑梗死大鼠的神经学功能。