组织工程化干细胞移植治疗大鼠急性脊髓损伤的研究

目的：探讨自体骨髓间充质干细胞（BMSCs）移植对脊髓损伤（SCI）大鼠功能恢复的影响。方法：54只成年Wistar大鼠随机分成实验组（干细胞移植组）、DMEM组、空白对照组。用按 Bregman 法方法制作脊髓损伤模型。7d后干细胞移植组注入经体外传代培养诱导的骨髓间充质干细胞悬液,DMEM组在脊髓损伤处注入DMEM培养液,空白对照组只做损伤模型不做任何处理。处理后第1、4、8、12 周分别对两组大鼠进行动物BBB评分、斜板试验、后肢运动功能检测和运动诱发电位(MEP)检测。动物处死后做组织学观察。结果：处理后1 周时,两组动物脊髓神经功能均无明显恢复;第4、8、12周时移植组大鼠运动诱发电位潜伏期和波幅明显恢复, 斜板试验角度和BBB 评分及后肢运动功能检测评分均高于对照组大鼠（P<0.01）;DMEM组与对照组间P>0.05。与前一时间点比较,运动诱发电位潜伏期和波幅均有明显恢复,（P<0.01）;斜板试验角度和BBB 评分以及后肢运动功能检测评分在第8周与第12周间无显著差异（P>0.05）。结论：BMSCs移植可以促进大鼠损伤脊髓功能的恢复。     

经静脉移植人脐血间充质干细胞在鼠损伤脊髓的表达及神经功能修复

目的:采用Brdu免疫组化标记技术观察经静脉移植人脐血间充质干细胞进入损伤脊髓组织的表达情况,探讨其促进损伤脊髓神经功能恢复的作用。方法:实验于2003-10/2005-03在苏州大学生物技术研究所干细胞实验室完成。①选取健康成年Wistar大鼠60只,随机数字表法分为假手术组、模型对照组、干细胞移植组,20只/组。脐血标本来自苏州大学附属第一医院产科,产妇及其家属均签署知情同意书。②自脐带抽取新鲜脐带血50～60mL,分离培养人脐血间充质干细胞,调整细胞浓度为5×109L-1待用。在细胞移植前48h,体外进行Brdu标记。③模型对照组、干细胞移植组大鼠采用重物压迫法建立脊髓损伤模型。麻醉后取俯卧位,于T11节段处行背后方正中切口,剥离椎旁肌,咬除T11棘突及椎板,显露4mm×5mm硬脊膜,将55g重砝码放置于硬脊膜表面1min,然后逐层缝合伤口。假手术组仅显露硬脊膜,然后缝合伤口。④造模后5d,干细胞移植组大鼠自后肢大隐静脉缓缓注入人脐血间充质干细胞悬液0.2mL～0.3mL(1×106个)。模型对照组、假手术组给予等量生理盐水。⑤分别于细胞移植后1d、1,2,3周,采用BassoBeatlieBresnahan(BBB)评分法和斜板试验法测定各组神经功能情况。于细胞移植后1,3周制作冰冻切片,检测各组脊髓组织内脐血间充质干细胞的分布情况。结果:①神经功能检测结果:脊髓损伤细胞移植后3周内,模型对照组、干细胞移植组大鼠后肢运动功能均有所恢复,但干细胞移植组恢复较快,于术后1周BBB评分和斜板试验结果即明显优于模型对照组[(10.71±6.24),(5.13±3.36)分,t=2.39,P<0.05;(51.67±5.22),(46.63±3.72)度,t=3.39,P<0.01],并维持至术后3周[(17.29±4.03),(11.25±5.01)分,t=3.89,P<0.01;(65.77±8.06),(57.05±4.61)度,t=4.07,P<0.01]。②脊髓组织中人脐血干细胞的鉴定:假手术组、模型对照组脊髓组织中未见Brdu阳性表达区。干细胞移植组于移植后1周脊髓损伤区可见大量棕褐色Brdu阳性表达的人脐血间充质干细胞存在,并持续至移植后3周,而非损伤区则始终无阳性表达。结论:Brdu对脐血间充质干细胞具有良好的标记作用,经静脉移植的人脐血间充质干细胞能够进入脊髓损伤区,并可以促进损伤脊髓神经功能的修复。     

体外转染绿色荧光蛋白基因的肌源性干细胞移植修复大鼠脊髓损伤

背景:肌源性干细胞易于提取、分离及扩增,在特定条件下可分化为骨、软骨、肌肉等中胚层组织细胞,还可以跨胚层分化为神经细胞等,是组织工程临床用于脊髓损伤修复的理想种子细胞.目的:观察肌源性千细胞移植对脊髓半切损伤大鼠运动功能的修复作用.方法:40只成年SD大鼠随机数字表法分为移植组和对照组,每组20只.均进行脊髓半切损伤,伤后9 d,移植组于伤处移植体外转染绿色荧光蛋白基因的大鼠肌源性干细胞,而对照组仅注射等量PBS,于移植后1,2,3,4周用斜板实验和BBB评分测大鼠的运动功能,同时进行损伤脊髓取材、快速冰冻切片进行荧光显微镜观察.结果与结论:所有大鼠脊髓半切损伤手术均成功.术后无动物死亡.肌源性干细胞移植后1周,移植组与对照组均有所恢复,斜板实验和BBB评分差异无显著性意义(P>0.05;2～4周移植组恢复明显较好,斜板实验和BBB评分显著高于对照组(P<0.05),移植组后肢活动与前后肢活动的协调性明显优于对照组.荧光显微镜观察经诱导分化和基因标记的肌源性干细胞在损伤脊髓组织局部生长良好,并且有沿着脊髓神经束向头尾两侧迁移的趋势.提示脊髓半切损伤大鼠经肌源性于细胞移植后能在损伤脊髓组织局部长期存活并明显改善其运动功能,肌源性干细胞移植对脊髓半切损伤大鼠有修复作用.     

脊髓全横断大鼠模型的构建

背景:脊髓全横断模型在造模时常难以保证神经纤维的完全离断。目的:构建大鼠脊髓全横断损伤模型。方法:将大鼠随机分为模型组和假手术组。模型组构建脊髓T10节段全横断模型;假手术组动物仅打开椎管与硬脊膜而后缝合,但不损伤脊髓。建模后1,3,5,7d分别进行BBB评分以评估后肢运动功能,检测其体感诱发电位和运动诱发电位来评估神经传导通路的完整性,并行形态学观察来评估脊髓肉眼观病理形态。结果与结论:与假手术组相比,模型组大鼠在建模后1,3,5,7d时,其BBB评分降低(P<0.01),未检测出体感和运动诱发电位。形态学观察结果显示模型组大鼠脊髓完全横断,而假手术组脊髓形态完整。结果提示实验成功构建了大鼠脊髓全横断模型。     

局部注射骨髓间充质干细胞治疗大鼠脊髓损伤:运动功能有改善吗?

背景:目前研究多为骨髓间充质干细胞的体外培养及细胞移植对颅内疾病的治疗,对植入细胞在损伤脊髓中的成活、分化、迁移、结构重建等了解有限.目的:探讨局部骨髓间充质干细胞移植在脊髓损伤修复中的作用和骨髓间充质干细胞替代治疗的可行性.方法:成年健康雌性SD大鼠随机分为细胞移植组和对照组,建立SD大鼠脊髓横断损伤模型,伤后即刻分别向损伤区局部移植大鼠骨髓间充质干细胞悬液或无钙镁磷酸缓冲液.在术前和术后1 d,1周,2周,3周,4周和8周进行BBB评分,观测大鼠的运动功能,并于移植后1周免疫组织化学染色法观察BrdU标记的骨髓间充质干细胞在脊髓损伤处的存活情况,移植后4周进行损伤脊髓的大体观察和组织学检测.结果与结论:移植后第1～8周细胞移植组BBB评分均高于对照组;术后1周免疫组织化学染色结果显示在细胞移植组大鼠脊髓远端检测到BrdU阳性细胞,术后4周脊髓损伤处发现有神经纤维.证实通过损伤后立即局部注射的方式将骨髓间充质干细胞移植进大鼠脊髓损伤区,细胞可在损伤区存活;存活的骨髓间充质干细胞可分化为神经元,在损伤局部形成神经元通路,从而促进脊髓神经纤维传导功能的恢复,并促进高位脊髓损伤后大鼠后肢运动功能恢复.     

脊髓全横断模型大鼠的行为学与病理学对照

背景：理想的脊髓损伤模型应既能模拟人类脊髓损伤,又能排除影响疗效的干扰因素,并具有广泛可重复性,脊髓全横断模型是目前较理想的选择。但由于操作方法的多样性致使疗效差异较大,各研究结果之间缺乏可比较性。目的：通过建立标准化的大鼠脊髓全横断模型,对比分析脊髓全横断大鼠后肢行为学改变和病理学特征。方法：成年雌性SD大鼠60只,随机分为假手术组（n=12）、常规脊髓横断组（n=24）和显微脊髓横断组（n=24）,每组再随机分为造模后7,14,28 d组。以T9椎体为中心,假手术组行椎板切除;其他两组行脊髓全横断,造成脊髓急性损伤模型,其中常规脊髓横断组采用常规外科方法造模,显微脊髓横断组采用标准化显微操作技术造模。各组于造模后7,14和28 d行后肢运动功能BBB评分及横断处脊髓的组织病理学观察,观测脊髓横断处瘢痕组织厚度、脊髓残端间距、空洞横径和脑脊液囊腔形成情况,计算瘢痕指数、残端间距指数和空洞指数。结果与结论：假手术组术前、术后BBB评分和脊髓病理无明显变化。常规脊髓横断组和显微脊髓横断组大鼠造模后后肢完全性瘫痪,其中常规脊髓横断组大鼠后肢功能无恢复。造模后一至二周,显微脊髓横断组大鼠开始出现后肢运动功能自发性恢复,脊髓病理学检测指标值均明显低于常规脊髓横断组,差异有非常显著性意义（P〈0.01）。各组病理学观测指标与BBB评分之间无相关关系。提示标准化脊髓全横断造模方法有利于消除个体差异,更有利于对治疗效果的量化分析和研究比较。     

骨髓基质细胞移植脊髓损伤大鼠后肢运动功能恢复的评估

目的:探讨骨髓基质细胞移植对脊髓损伤大鼠后肢运动功能恢复的作用。方法:实验于2004-03/12在中国医科大学盛京医院动物实验室完成。①选取清洁级2～4月龄Wistar大鼠95只,5只大鼠用于骨髓基质细胞的培养,剩余90只随机数字表法分为3组:正常对照组、模型对照组、细胞移植组,30只/组。②模型对照组、细胞移植组大鼠麻醉后,以T8棘突为中心取背部后正中切口长约5cm,显露T7～11棘突及椎板,咬除T9棘突及全椎板,在左侧建立脊髓半横断模型。③细胞移植组在造模后10min内将制备的骨髓基质细胞悬液多点缓慢注入到脊髓半切头侧和尾侧损伤临近区域的灰白质交界处(距脊髓表面约0.7mm),3μL/点,总细胞数6×105个。模型对照组同法注射等量磷酸盐缓冲液。正常对照组不造模,于T9脊髓左半侧相同部位注射等量磷酸盐缓冲液。④各组大鼠分别于术后1d,1,2,3,4周进行后肢运动功能评分检测,评分标准分为0～6级,分数越低表示后肢运动功能恢复越差。⑤后肢运动功能测定30min后,进行斜板实验,检测大鼠抓握、维持姿势能力。将大鼠身体轴线与斜板纵轴垂直放置,斜板每次升高5°,以大鼠能够在斜板上维持5s不滑下的最大角度为其功能值。结果:实验选用90只大鼠,正常对照组无脱落,造模后模型对照组死亡7只,细胞移植组死亡3只。①后肢运动功能检测结果:术后1d,1,2,3,4周,模型对照组后肢运动功能评分随时间的延长而逐渐升高,但各时间点仍明显低于正常对照组(t=2.921～35.556,P<0.05);与模型对照组比较,术后2,3,4周细胞移植组后肢运动功能评分均明显升高[(1.84±0.32),(3.43±0.58)分;(2.43±0.62),(4.23±0.78)分;(2.83±0.69),(4.58±0.76)分;t=2.953～4.157,P<0.05]。②斜板试验检测结果:术后1d,1,2,3,4周,模型对照组斜板倾斜度数随时间的延长而逐渐增大,但各时间点仍明显低于正常对照组(t=3.284～8.381,P<0.05);与模型对照组比较,术后1,2,3,4周细胞移植组斜板倾斜度数均明显增大(t=3.275～5.260,P<0.05)。结论:骨髓基质细胞移植可促进脊髓损伤大鼠后肢运动功能的恢复。     

高压氧联合神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景:单纯神经干细胞移植已应用于对受损脊髓组织的修复。目的:以神经干细胞移植同时应用高压氧治疗大鼠脊髓损伤,观察联合作用对脊髓损伤大鼠运动功能恢复的影响。方法:雌性SD大鼠60只,以半切法制成胸段脊髓半横断大鼠模型。随机分成单纯损伤组、神经干细胞移植组及高压氧治疗组,每组20只。伤后第4周取材行病理切片苏木精-伊红染色及BrdU免疫组织化学染色,第8周取材行辣根过氧化物酶示踪,透射电镜观察轴突的再生情况,通过体感诱发电位观察神经电生理恢复情况。造模后1,2,4,6,8周进行BBB评分和斜板实验等运动功能检测。结果与结论:观察伤后4周病理切片,单纯损伤组未见神经轴索通过,神经干细胞移植组可见少量神经轴索样结构,高压氧治疗组可见较多神经轴索样结构。BrdU的阳性细胞数及辣根过氧化物酶阳性神经纤维数,高压氧治疗组最多,神经干细胞移植组次之,单纯损伤组最少,且各组之间差异有显著性意义(P<0.05)。透射电镜下神经干细胞移植组、高压氧治疗组正中横断面可见新生的无髓及有髓神经纤维。高压氧治疗组大鼠体感诱发电位的潜伏期短于神经干细胞移植组,波幅高于神经干细胞移植组(P<0.05),明显优于单纯损伤组(P<0.01)。伤后4周神经干细胞移植组、高压氧治疗组大鼠后肢运动功能均有较明显恢复,高压氧治疗组较神经干细胞移植组恢复快(P<0.05);单纯损伤组亦有所恢复,但程度较轻。提示神经干细胞移植对于脊髓损伤大鼠后肢功能的恢复有促进作用,联合应用高压氧有协同效果。     

胎鼠神经干细胞局部注射移植大鼠高位脊髓损伤缺损处:体感及运动诱发电位与后肢运动功能评价

背景:如何促进脊髓损伤后的神经再生和功能恢复始终是医学界一大难题,胚胎神经干细胞有利于神经元的存活,并能促进轴突再生.目的:观察胚胎鼠神经干细胞局部注射移植治疗高位脊髓损伤大鼠的可行性,以神经电生理及后肢运动功能评分评价其效果.设计、时间及地点:细胞学体内实验,于2007-06/2008-06在哈尔滨医科大学动物实验中心完成.材料:健康成年雌性SD大鼠40只,随机分为生理盐水组、细胞移植组,20只/组.另取孕14 d的SD大鼠5只用于制备胚胎神经干细胞.方法:生理盐水组、细胞移植组大鼠均建立高位脊髓损伤模型,取双侧第8-10对肋间神经各2 cm,交叉植入脊髓缺损处(近端白质与远端灰质、远端白质与近端灰质),细胞移植组局部注射鼠胚胎神经干细胞2×10~6个,生理盐水组局部注射等量无菌生理盐水.主要观察指标:通过体感诱发电位和运动诱发电位的检测,观察神经电生理恢复情况;通过BDA顺行神经示踪,观察运动传导束恢复情况:BBB后肢运动功能评分结果.结果:细胞移植组大鼠体感诱发电位及运动诱发电位的潜伏期、波幅明显优于生理盐水组(P<0.01);细胞移植组大鼠在损伤区有较多BDA标记阳性神经纤维通过,而生理盐水组未见BDA标记阳性神经纤维;细胞移植组大鼠BBB后肢运动功能评分较生理盐水组明显提高(P<0.01).结论:胎鼠神经干细胞局部注射可以较好地恢复高位脊髓损伤后的神经电生理及后肢运动功能.     

电针刺治疗对脊髓全横断损伤大鼠后肢运动功能的影响

目的：探讨电针刺激大鼠双侧后肢足三里和悬钟、伏兔和三阴交两组穴位对脊髓全横断损伤大鼠后肢运动功能的影响。方法：16只SD大鼠行T11脊髓节段全横断术后，随机分为A、B两组，A组单纯喂养，B组同时予以电针刺治疗；分别于建立模型后第1-8周末，用BBB运动功能评分法评价并比较两组大鼠后肢运动功能恢复程度。结果：A、B两组大鼠术后第1-8周BBB运动功能评分逐渐增高，B组在第1周末和第3-7周末的BBB评分均明显高于A组（P〈0．05）。结论：外周电针治疗能促进脊髓损伤大鼠后肢运动功能的部分恢复。     

持续性脊髓压迫对脊髓损伤程度的影响

目的 探讨脊髓损伤(SCI)后脊髓压迫时间对损伤程度的影响。方法 以大脑皮层诱发电位(CSEP)和不同压迫时间为参数,自行设计一种犬的运动—静止压迫型SCI模型,选择T13为损伤中心,压迫脊髓,当 CSEP波幅下降达基础值的 50%时,维持静止压迫。将28只犬随机分为A、B、C、D 4组,A、B、C组脊髓分别受压30 min、90 min和180 min,D组为对照组,观察各组动物的组织病理学、影像学和行为学变化。结果 损伤组脊髓组织学均有损害,MRI显示损害程度随脊髓受压时间的延长逐渐加重( P<0.01);至术后28 d,各损伤组动物后肢功能均有恢复,BBB分级评分法评估组间有显著性差异( P <0.05)。结论 SCI后持续性脊髓压迫能加重损伤程度,应尽早解除脊髓压迫。     

Central cord syndrome

Central cord syndrome is a relatively common partial cord syndrome occurring in all age groups and often manifest by a confounding neurological presentation. A level of awareness is necessary to diagnose and manage this syndrome optimally.     

Spinal cord injury

Purpose : This article is an overview of the newer therapeutic interventions employed in the care of the spinal cord injured individual and the theoretical rationale supporting them. Issue : Spinal Cord Injury (SCI) care was, until recently, a maintenance type treatment, addressing systems mostly affected by complications of the original injury (e.g. bladder, skin, spasiticity). Conclusion : With the recent advances in the neuroscience field, more aggressive interventions geared at secondary injury prevention, neuronal regeneration and functional restoration are emerging.     

Spinal cord injury

Purpose : This article is an overview of the newer therapeutic interventions employed in the care of the spinal cord injured individual and the theoretical rationale supporting them.

Issue : Spinal Cord Injury (SCI) care was, until recently, a maintenance type treatment, addressing systems mostly affected by complications of the original injury (e.g. bladder, skin, spasiticity).

Conclusion : With the recent advances in the neuroscience field, more aggressive interventions geared at secondary injury prevention, neuronal regeneration and functional restoration are emerging.     

Spinal cord injury

The successful outcome of providing care to the individual with a spinal cord injury is to enable the patient to live as satisfactory and fulfilling a life as possible. How this is achieved will be different with each individual and family depending on the degree of disability, the family and social environment, and preferred life-styles. The nurse, who deals with the human response to the injury, is in an ideal position to help the patient and family realize their life potential.