神经干细胞移植促进大鼠脊髓损伤后前角运动神经元存活及后肢运动功能恢复的实验研究

目的:研究神经干细胞(NSCs)移植对大鼠脊髓损伤(SCI)后前角神经元的作用及后肢运动功能的恢复.方法:5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)法标记处于对数生长期的NSCs,采用电控脊髓损伤打击装置制作大鼠SCI模型.实验分为BrdU+NSCs组、NSCs组、SCI组、假手术组(Sham组)4组.SCI后3 d进行NSCs移植.应用免疫组化法观察BrdU标记的移植细胞的存活及迁移情况,Nissl染色法观察脊髓前角运动神经元存活情况,采用行为学(BBB)评分法观察大鼠后肢运动功能的恢复情况.结果:BrdU+NSCs组在损伤脊髓区域可检测到BrdU标记的阳性NSCs,BrdU+NSCs组和NSCs组脊髓前角存活运动神经元较SCI组明显增多(P＜0.05),BBB评分亦明显高于SCI组(均P＜0.05).结论:体外培养的胚胎大鼠NSCs在移植到SCI区域后可存活、迁移,对SCI后前角运动神经元具有保护作用,从而促进了大鼠后肢运动功能的恢复.     

局灶性脑缺血大鼠永生化神经前体细胞移植的可行性

目的:观察局灶性脑缺血大鼠移植永生化神经前体细胞在脑内的存活情况,为进一步研究细胞移植及转基因治疗脑缺血提供有意义的数据及图像资料。方法:实验于2005-10/2006-03在华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学实验室进行。①选取健康雄性SD大鼠18只,随机数字表法分为假手术组、脑缺血对照组、细胞移植组,6只/组。②脑缺血对照组、细胞移植组采用线栓法建立大鼠右侧大脑中动脉缺血模型。假手术组仅分离血管,不进行脑缺血处理。③应用无血清Neurobasal培养基进行INPC培养,移植前加入BrdU,使终浓度为10μmol/L,标记3d,然后取出细胞爬片,无水甲醇固定10min,SP法检测BrdU标记细胞阳性率。④将BrdU标记3d的永生化神经前体细胞用胰蛋白酶消化,离心重悬后使细胞密度达到2×1010L-1,细胞移植组于大鼠脑缺血后3d取5μL永生化神经前体细胞移植到右侧纹状体缺血半暗带区,以前囟为零点,即A:-0.5mm,R:2.5mm,V:-4.5mm。脑缺血对照组仅注射等量磷酸盐缓冲液。⑤各组分别于缺血后6h,1d,3d及细胞移植后1周对大鼠进行Longa神经功能评价(0～4分,分数越高表示神经功能损伤越严重),缺血后6h神经功能评分≥1分视为模型成功。⑥细胞移植后1周处死各组大鼠,取脑组织制作冰冻切片,通过免疫组织化学SP法检测BrdU的表达,观察移植的永生化神经前体细胞在脑内缺血半暗带区的存活情况。结果:18只大鼠均进入结果分析。①体外检测移植细胞BrdU标记阳性率:永生化神经前体细胞加入BrdU标记3d后,免疫组化检测阳性细胞胞核呈棕黄色,细胞阳性率达95%以上。②造模后不同时间点各组大鼠神经功能评价:缺血后6h,脑缺血对照组与细胞移植组每只大鼠神经功能Longa评分均≥1分,表明造模成功,且Longa评分均明显高于假手术组[(1.70±0.48)分,(1.60±0.52)分,0分,P<0.05]。缺血后6h,1d,3d及细胞移植后1周脑缺血对照组与细胞移植组Longa评分均基本相似(P>0.05)。③移植细胞的存活情况:细胞移植后1周,细胞移植组在永生化神经前体细胞移植侧针道附近可检测到BrdU免疫染色阳性细胞,而假手术组、脑缺血对照组、细胞移植组的移植对侧BrdU免疫染色均呈阴性。结论:永生化神经前体细胞植入局灶性脑缺血大鼠缺血半暗带区后,主要存活于移植侧针道附近。     

局灶性脑缺血大鼠永生化神经前体细胞移植的可行性

目的：观察局灶性脑缺血大鼠移植永生化神经前体细胞在脑内的存活情况，为进一步研究细胞移植及转基因治疗脑缺血提供有意义的数据及图像资料。方法：实验于2005—10／2006—03在华中科技大学同济医学院附属同济医院麻醉学实验室进行。①选取健康雄性SD大鼠18只，随机数字表法分为假手术组、脑缺血对照组、细胞移植组，6只／组。②脑缺血对照组、细胞移植组采用线栓法建立大鼠右侧大脑中动脉缺血模型。假手术组仅分离血管，不进行脑缺血处理。③应用无血清Neurobasal培养基进行INPC培养，移植前加入BrdU，使终浓度为10μmol／L，标记3d，然后取出细胞爬片。无水甲醇固定10min，SP法检测BrdU标记细胞阳性率。④将BrdU标记3d的永生化神经前体细胞用胰蛋白酶消化，离心重悬后使细胞密度达到2&;#215;10^10L^-1，细胞移植组于大鼠脑缺血后3d取5μL永生化神经前体细胞移植到右侧纹状体缺血半暗带区，以前囟为零点，即A：-0．5mm。R：2．5mm，V：-4．5mm。脑缺血对照组仅注射等量磷酸盐缓冲液。⑤各组分别于缺血后6h，1d，3d及细胞移植后1周对大鼠进行Longa神经功能评价（0-4分，分数越高表示神经功能损伤越严重），缺血后6h神经功能评分≥1分视为模型成功。⑥细胞移植后1周处死各组大鼠，取脑组织制作冰冻切片，通过免疫组织化学SP法检测BrdU的表达，观察移植的永生化神经前体细胞在脑内缺血半暗带区的存活情况。结果：18只大鼠均进入结果分析。①体外检测移植细胞BrdU标记阳性率：永生化神经前体细胞加入BrdU标记3d后，免疫组化检测阳性细胞胞核呈棕黄色，细胞阳性率达95％以上。②造模后不同时间点各组大鼠神经功能评价：缺血后6h，脑缺血对照组与细胞移植组每只大鼠神经功能Longa评分均≥1分，表明造模成功，且Longa评分均明显高于假手术组[（1．70&;#177;48）分，（1．60&;#177;052）分，0分，P〈0．05]。缺血后6h，1d，3d及细胞移植后1周脑缺血对照组与细胞移植组Longa评分均基本相似（P〉0．05）。③移植细胞的存活情况：细胞移植后1周，细胞移植组在永生化神经前体细胞移植侧针道附近可检测到BrdU免疫染色阳性细胞，而假手术组、脑缺血对照组、细胞移植组的移植对侧BrdU免疫染色均呈阴性。结论：永生化神经前体细胞植入局灶性脑缺血大鼠缺血半暗带区后，主要存活于移植侧针道附近。     

大鼠神经干细胞脑内移植治疗脑出血的实验研究

目的:探讨大鼠神经干细胞(NSCs)脑内移植治疗脑出血(ICH)后血管内皮细胞生长因子(VEGF)、纤维粘连蛋白(FN)、层粘连蛋白(LN)的表达情况及其对神经回路重建的作用。方法:进行大鼠NSCs的体外培养、传代、鉴定及BrdU标记,制备大鼠ICH模型,随机分为ICH组、移植组、假手术组及对照组,移植组予标记的NSCs移植于ICH大鼠脑内。在各时间点观察各组大鼠神经功能缺损情况,并采用免疫组织化学方法检测各组脑血肿周围区及正常脑组织VEGF、FN、LN的表达,观察移植组BrdU的表达及分布。结果:移植组大鼠神经功能缺损恢复较快,其神经功能评分在ICH后7、14 d较ICH组低(P<0.05);移植组的VEGF、FN在ICH后7、14及30d和LN在ICH后7、14d的表达均高于ICH组、假手术组及对照组(P<0.01),移植组有BrdU阳性细胞存在并分布于血肿区及移植区周围。结论:体外培养的大鼠NSCs移植入ICH大鼠脑内后,可促进大鼠神经功能缺损恢复,移植后VEGF、FN、LN的表达增加为外源性NSCs的增殖、迁移和分化及神经回路重建提供了条件。     

Noggin基因修饰神经干细胞移植对局灶性脑缺血的研究

目的探讨Noggin基因修饰的神经干细胞移植到大鼠局灶性脑缺血处的迁移、分化及对神经功能损伤的修复作用。方法选取SD大鼠50只建立大脑中动脉梗塞模型,随机分为对照组10只,神经干细胞移植组、Noggin-神经干细胞移植组各20只,分别移植入10μl PBS、BrdU标记神经干细胞及Noggin-神经干细胞。移植前及移植后7d、14d、21d对各组大鼠进行NSS评分。25d时处死各组大鼠,脑组织免疫组化染色观察植入细胞的存活及分布情况。结果移植后各组NSS评分均下降,Noggin-神经干细胞移植组评分第14d、21d显著低于对照组及神经干细胞移植组,差异具有统计学意义(P0.05)。Noggin-神经干细胞移植组BrdU阳性细胞(126.8±5.46)个/HP,多于神经干细胞移植组(85.5±4.7)个/HP,差异具有统计学意义(P0.05)。结论 Noggin基因能促进神经干细胞在缺血区域的增殖、迁移与分化,对神经功能损伤的修复具有积极作用。     

转化生长因子-β1基因修饰神经干细胞在大鼠脑缺血模型中的试验研究

目的 通过向大鼠脑缺血损伤区的靶向移植转化生长因子-β1(TGF-β1)基因修饰的神经干细胞,观察、TGF-β1基因修饰的神经干细胞对大鼠脑缺血损伤的治疗作用.方法 建立大鼠的局灶性脑缺血再灌注模型,并随机分为假手术组(A组)、磷酸盐缓冲液PBS组(B组)、神经干细胞治疗组(C组)、TGF-β1基因修饰神经干细胞组(D组),根据取样时间点的不同每组又分为3、7及14 d共三组(每组5只),手术后3、7、14 d进行神经功能评分(NSS),采用5-溴-2,-脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)标记处于增殖状态的细胞,应用免疫组化法检测BrdU阳性细胞.结果 术后3、7、14 d C组和D组NSS评分明显低于A组和B组,统计学分析差异有统计学意义(P＜0.05),其中D组NSS评分较C组低,两组比较差异有统计学意义(P＜0.05);C组和D组大鼠在脑缺血/再灌注后3、7、14 d均可检测到BrdU阳性细胞,BrdU阳性细胞计数显示各个时间点C组和D组阳性细胞数明显多于对照组(P＜0.05).结论 在局灶性脑缺血再灌注模型大鼠损伤区注入TGF-β1基因修饰的神经干细胞,对脑缺血所致的损伤具有一定的修复作用.     

神经干细胞移植对大鼠脊髓损伤后皮质脊髓束神经元和皮层体感诱发电位的影响

目的:研究神经干细胞(NSCs)移植对大鼠脊髓损伤(SCI)后皮质脊髓束神经元和皮层体感诱发电位(CSEP)的影响。方法:40只SD大鼠随机分为正常对照组(Normal组)、脊髓损伤组(SCI组)、神经干细胞组(NSC组)、神经干细胞标记组(BrdU+NSCs组)。采用电控脊髓损伤打击装置制作模型,5-溴脱氧尿嘧啶核苷(BrdU)法标记处于对数生长期的NSCs,SCI后即刻进行NSCs移植。免疫组化法观察BrdU标记NSCs的存活、迁移,CSEP监测大鼠神经电生理的变化。用辣根过氧化物酶(HRP)逆行示踪技术标记皮质脊髓束神经元并用四甲基联苯胺(TMB)呈色反应显示皮质脊髓束神经元的存活情况。结果:BrdU+NSCs组在SCI区域可检测到BrdU标记的阳性NSCs,HRP标记皮质脊髓束神经元数目较SCI组明显增多(P<0.05),CSEP-P波潜伏期比SCI组明显缩短(P<0.05)。HRP标记皮质脊髓束神经元数目与CSEP-P波潜伏期变化呈负相关(r=-0.914,P<0.001)。BrdU+NSCs组与NSC组之间比较差异无显著性(P>0.05)。结论:体外培养的胚胎大鼠NSCs可在SCI区域存活、迁移,并可减轻皮质脊髓束神经元的逆行性损伤、缩短SCI后CSEP-P波潜伏期,从而促进大鼠瘫痪肢体功能的恢复。     

神经干细胞移植对大鼠脊髓损伤后轴突再生及后肢运动功能的影响

目的：研究神经干细胞（NSCs）移植对大鼠脊髓损伤（SCI）后轴突再生及后肢运动功能的影响,为NSCs移植治疗SCI提供实验依据。方法：5-溴脱氧尿嘧啶核苷（BrdU）法标记处于对数生长期的NSCs,采用电控SCI打击装置制作大鼠SCI模型。设立NSCs移植组、SCI组、假手术组各10只。NSCs移植组大鼠SCI后3d进行NSCs移植。应用免疫组织化学染色观察BrdU标记的移植细胞的存活、迁移情况以及NR200的表达,采用行为学（BBB）评分法观察大鼠后肢运动功能的恢复情况。结果：NSCs移植组在移植区域及其邻近区域可检测到BrdU阳性NSCs;NF200免疫阳性细胞平均光密度值较SCI组明显增高（P〈0．05）;NSCs移植组术后第28天NF200免疫阳性轴突数目较SCI组明显增多（P〈O．01）;BBB评分亦明显高于SCI组（均P〈0．05）。结论：体外培养的胚胎大鼠NSCs在移植到SCI区域后可存活、迁移,参与了SCI处神经轴突的结构重建,可促进大鼠后肢运动功能恢复。     

骨髓基质干细胞移植对脑梗死大鼠生长相关蛋白43表达的影响

背景:关于骨髓干细胞移植修复神经损伤的研究已有一些报道,但对细胞移植的时间、方式以及检测指标各有不同观点。目的:通过建立大鼠局灶性脑缺血模型,观察骨髓基质干细胞移植内源性轴突再生标志物生长相关蛋白43的表达变化。设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2006-03/2007-10在武汉大学人民医院神经科实验室和丝宝药业有限公司博士后科研工作站完成。材料:选取清洁级成年SD大鼠60只,按随机数字表法分为3组,模型对照组、假手术组、干细胞移植组各20只。方法:另取2月龄SD大鼠4只用于制备骨髓基质细胞,骨髓基质干细胞悬液用5-溴脱氧尿嘧啶核苷法标记。假手术组大鼠麻醉后分离结扎右侧颈总动脉;其余大鼠制备右侧大脑中动脉缺血模型,造模后24h向干细胞移植组大鼠左侧侧脑室推注20μL5×105的骨髓基质干细胞,模型对照组推注等量磷酸盐缓冲液。主要观察指标:每组大鼠于移植前、移植后7,14,21和28d应用免疫组化法检测脑梗死灶周边区生长相关蛋白43的表达和移植细胞的存活及迁移情况,并记录神经功能缺损评分。结果:培养的骨髓基质干细胞经5-溴脱氧尿嘧啶核苷标记后移植到大鼠左侧侧脑室,可迁移到梗死灶周围,移植后7d在梗死灶能检测到5-溴脱氧尿嘧啶核苷标记的阳性细胞,移植后14d增多达高峰,移植后28d逐渐减少并消失。免疫组化图像分析结果显示干细胞移植组大鼠在移植后7,14d脑梗死灶周边区生长相关蛋白43免疫活性显著高于模型对照组(P<0.05)。假手术组大鼠无神经损伤症状,神经功能评分均为0分;随时间的推移,模型对照组和干细胞移植组的神经功能评分逐渐降低,从移植后14d开始,干细胞移植组的神经功能评分都明显低于模型对照组(P<0.05)。结论:骨髓基质干细胞移植能上调局灶性脑缺血大鼠脑梗死灶周边区生长相关蛋白43的表达,与大鼠神经功能的恢复趋势相符。     

静脉注射骨髓基质细胞后局灶性脑缺血大鼠胶质细胞源性神经营养因子的表达

背景:骨髓基质细胞移植对局灶性脑缺血的治疗作用,一个更为合理的解释是进入脑内的骨髓基质细胞与宿主大脑相互作用导致其自分泌或旁分泌大量的神经营养因子,这些因子可能有助于损伤神经功能的恢复.目的:观察局灶性脑缺血大鼠静脉移植骨髓基质细胞后胶质细胞源性神经营养因子的表达.设计、时间及地点:随机对照动物观察,于2003-10/2004-09在中国医科大学完成.材料:清洁级健康2月龄Wistar大鼠45只,随机分为细胞移植组、盐水对照组、空白对照组,15只/组.另取Wistar大鼠1只用于骨髓基质细胞的分离培养.方法:贴壁 胰酶消化法分离培养大鼠骨髓基质细胞,取传至第8代前的细胞用于移植,接种前1d进行BrdU标记,制成单细胞悬液,调整细胞密度为3×109L-1.各组大鼠均采用改良Longa线栓法建立大脑中动脉栓塞模型,造模后24h,细胞移植组每只大鼠股静脉注射骨髓基质细胞悬液1mL,盐水对照组同法注射等量生理盐水,空白对照组不做任何处理.主要观察指标:分别在造模后3,7,14d,对各组大鼠进行神经功能损伤评分,分值越高代表损伤程度越重.采用免疫组化法检测梗死区胶质细胞源性神经营养因子及BrdU阳性细胞的表达.结果:[1]造模后各时间点,细胞移植组神经功能损伤评分均低于盐水对照组、空白对照组,至造模后14d差异有显著性意义(P＜0.05).[2]造模后各时间点,细胞移植组梗死区胶质细胞源性神经营养因子水平均明显强于盐水对照组、空白对照组(P＜0.05).在梗死半球可见大量BrdU阳性细胞,对侧半球BrdU阳性细胞数量较少.结论:骨髓基质细胞静脉移植治疗局灶性脑缺血,可能与其促进胶质细胞源性神经营养因子大量分泌密切相关.