神经干细胞移植修复鼠脊髓损伤的实验研究

目的 :观察神经干细胞移植治疗对鼠脊髓损伤后神经结构修复和功能恢复的作用并探讨其作用机制。方法 :制备鼠T10 脊髓损伤模型 ,体外培养、诱导鼠神经干细胞 ,定量评价神经干细胞移植对脊髓损伤后神经结构修复和功能恢复的影响。结果 :与对照组相比 ,神经干细胞移植组明显的增强了GAP 43mRNA的表达 ,促进了脊髓ChAT阳性的运动神经元的再生、结构的修复和下肢运动功能的恢复。结论 :神经干细胞移植促进了脊髓损伤后神经结构的修复和功能的恢复 ,是急性脊髓损伤一种有效的治疗方案     

甲基强的松龙和神经干细胞移植联合治疗大鼠脊髓损伤

目的：观察甲基强的松龙和神经干细胞移植对大鼠脊髓损伤后神经结构修复和功能恢复的治疗作用并探讨其作用机制。方法：制备大鼠胸10脊髓损伤模型，体外培养、诱导分化大鼠神经干细胞，定量评价甲基强的松龙和神经干细胞移植对脊髓损伤后神经结构修复和功能恢复的影响。结果：与对照组相比，移植组明显地增强了生长相关蛋白（GAP－43）mRNA的表达，促进了乙酰胆碱转移酶（ChAT)阳性脊髓运动神经元的再生、神经结构的修复和下肢运动功能的恢复（P＜0．05）。结论：甲基强的松龙和神经干细胞移植通过增强GAP－43 mRNA的表达、运动神经元的再生而促进了脊髓损伤后神经结构的修复和功能的恢复，是急性脊髓损伤的一种有效的治疗方案。     

神经干细胞与许旺细胞共移植于大鼠损伤脊髓

目的 观察神经干细胞与许旺细胞共移植于大鼠半横断脊髓损伤处神经干细胞的迁移、存活、分化及对损伤脊髓的修复作用.方法 绿色荧光蛋白(GFP)标记脊髓神经下细胞后与许旺细胞共移植于大鼠半横断脊髓损伤处,免疫荧光染色和电镜技术分别观察神经下细胞的迁移、存活、分化及新生的髓鞘.皮层运动诱发电位(CMEPs)及BBB评分分别检测大鼠运动功能的恢复.结果 在神经干细胞与许旺细胞共移植组,损伤脊髓的头端、尾端及对侧町见明显的GFP阳性细胞及GaLC/GFP、GFAP/GFP、NSE/GFP、SYN/GFP舣阳性细胞,电镜下新生的髓鞘最多,CMEPs恢复百分率和振幅明显高于其他两组,但BBB评分与神经干细胞单移植组差异无统计学意义.结论 神经干细胞和许旺细胞体内共移植可促进神经干细胞的辽移、存活、分化及脊髓运动功能的恢复.     

异体骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景：脊髓损伤的修复目前尚无良好的治疗手段,细胞移植能促进神经轴突再生及脊髓功能恢复,为治疗脊髓损伤提供了可能,但因脊髓损伤模型及移植方式不同,其治疗效果并不相同。 目的：验证异体骨髓间充质干细胞移植对大鼠脊髓损伤的治疗作用。 方法：全骨髓贴壁法分离大鼠骨髓间充质干细胞。健康SD大鼠随机分为3组,细胞移植组、对照组和假手术组。细胞移植组和对照组采用改良Allen重物打击法制造大鼠脊髓损伤模型,假手术组仅暴露脊髓。术后4周,每周进行运动功能评分,ELISA检测脊髓损伤组织中脑源性神经营养因子、神经生长因子表达;免疫荧光染色检测脊髓组织中NF200和胶质纤维酸性蛋白表达。 结果与结论：与对照组比较,细胞移植组大鼠运动功能明显改善,脊髓组织中脑源性神经营养因子、神经生长因子蛋白含量明显增高(P < 0.05);移植组大鼠脊髓囊腔较小,NF200表达明显增加,胶质纤维酸性蛋白表达减少。提示异体骨髓间充质干细胞移植能增加损伤脊髓神经生长因子含量,抑制胶质瘢痕形成,促进神经轴突再生,改善大鼠脊髓损伤后运动功能恢复。     

控释胶质细胞源性神经营养因子与骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞移植对猴损伤脊髓髓鞘的修复

背景：髓鞘再生障碍是导致脊髓损伤后功能障碍的因素之一。 目的：探讨骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞与控释胶质细胞源性神经营养因子联合移植后,对猴损伤脊髓的皮质脊髓束髓鞘的修复效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008-05/07在北京市垂杨柳医院病理科完成。 材料：选择2004-01/2005-01中山大学邓宇斌教授课题组研究的猴脊髓石蜡标本12例作为回顾性实验分析对象,其中联合移植组4例、细胞移植组4例、模型对照组4例。 方法：密度梯度法体外分离培养猴骨髓间充质干细胞,取传至第5~8代细胞诱导为神经元。3组动物均建立急性重度脊髓损伤模型,10 d后联合移植组取丹参酮预诱导1.5 h的猴骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞3.0×106个/kg,与含2 μg胶质细胞源性神经营养因子的单甲氧基聚乙二醇聚乳酸嵌共聚体混合,加入200 μL磷酸盐缓冲液制成混悬液,分5点注射到脊髓损伤部位;细胞移植组单纯给予含等量丹参酮诱导的骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞的磷酸盐缓冲液,模型对照组给予等量磷酸盐缓冲液。 主要观察指标：皮质脊髓束髓鞘苏木精-伊红染色、砂罗铬花青染色结果及髓鞘平均吸光度。 结果：砂罗铬花青染色结果示联合移植组对皮质脊髓束髓鞘的修复作用在范围、单位视野密度等方面优于细胞移植组,而苏木精-伊红染色不能区分这种差别;模型对照组皮质脊髓束结构严重破坏,观察不到髓鞘结构。图像分析结果显示,联合移植组、细胞移植组皮质脊髓束髓鞘平均吸光度基本相似(t=1.725,P > 0.05)。 结论：控释胶质细胞源性神经营养因子可以增强骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞对猴损伤脊髓皮质脊髓束髓鞘的修复效果。     

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1 mL(1×106 cells)自大鼠尾静脉缓慢注射移植,对照组静脉注射PBS 1 mL。 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。     

干细胞移植治疗脊髓损伤研究进展

学术背景：目前治疗脊髓损伤应用比较多的方法是细胞移植治疗和神经营养因子的应用。移植的细胞可在损伤部位存活、整合入宿主组织中，分化出神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，并且和宿主细胞之间可形成突触样结构，使中枢神经系统的功能得到部分恢复。 目的：总结神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的研究进展。 检索策略：应用计算机检索Pubmed数据库1985-01/2007-10期间的相关文献，检索词为“Spinal Cord Injuries ,Neural,Stem Cell Transplantation”。并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中文科技期刊数据库1989-01/2007-06期间的相关文章，检索词为“脊髓损伤，神经干细胞，神经元，干细胞移植”，并限定文章语言种类为中文。对资料进行初审，并查看每篇文献后的引文。纳入标准：文章所述内容应与移植干细胞后脊髓损伤后神经轴突的再生与修复等研究进展中的应用相关。排除标准：重复研究或Meta分析类文章。共收集到66篇相关文献，31篇文献符合纳入标准，排除的35篇为内容陈旧或重复文献。 文献评价：符合纳入标准的31篇文献中，23篇涉及移植后损伤脊髓神经元和轴突、髓鞘的再生及功能修复的研究，8篇涉及存在的问题与展望。 资料综合：①在脊柱骨折中约有16%~40%并发脊髓损伤。脊髓损伤传统治疗仅限于脊柱骨折脱位的复位固定、解除脊髓压迫、对症及康复治疗，疗效较差。②近年来随着神经病理生理及神经发育学研究的不断深人，神经组织或非神经组织移植逐渐应用于脊髓损伤并取得了肯定的成绩。③干细胞具有自我更新能力，植入受损部位后，其释放的营养因子能促进神经元的再生，且再生轴突能快速穿越移植物与宿主组织的边界，重建轴突的连续性。④关于干细胞及营养因子在损伤脊髓修复方面的研究虽已取得较大进展，但仍存在对神经再生的不利因素，如髓鞘相关抑制分子和胶质瘢痕形成，免疫排斥等。 结论：干细胞移植是治疗脊髓损伤的理想方案，可恢复损伤大鼠脊髓的部分功能。     

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。     

神经干细胞移植治疗脊髓损伤的研究现状

脊髓完全横断性损伤引起的永久性神经功能障碍的治疗，目前还没有很有效的方法。文章介绍了对神经干细胞培养、神经干细胞表型控制及神经干细胞移植等方法的分析，介绍了神经干细胞移植治疗脊髓损伤的研究现状。目前神经干细胞移植的动物实验主要致力于提高轴突再生能力、替代细胞成分、阻止脱髓鞘和使髓鞘再生等方面，具有促进感觉及运动功能恢复的客观结果，有些甚至已经进入了临床实验阶段。不过神经干细胞的成功应用还受到很多因素的影响，诸如移植剂量、细胞生长因子的活力，细胞移植的风险等，尤其是其效果还需要进一步研究、评价，并且需要长时间的随访。 关键词：神经干细胞；脊髓损伤；细胞移植     

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大鼠在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子3基因修饰神经干细胞。另取10只仅行椎板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更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。     

Transplantation of an adipose stem cell cluster in a spinal cord injury

We investigated whether transplantation of a three-dimensional cell mass of adipose-derived stem cells (3DCM-ASCs) improved hind limb functional recovery by the stimulation of angiogenesis and neurogenesis in a spinal cord injury. In in-vitro experiments, we confirmed that 3DCM-ASCs differentiated into CD31-positive endothelial cells. To evaluate the therapeutic effect of 3DCM-ASCs in vivo, PBS, human adipose tissue-derived stem cells, and 3DCM-ASCs were transplanted into a spinal cord injury model. The 3DCM-ASCs transplanted into the injured spinal cord differentiated into CD31-positive endothelial cells and remained differentiated. Transplantation of 3DCM-ASCs into the injured spinal cord significantly elevated the density of vascular formations through angiogenic factors released by the 3DCM-ASCs at the lesion site, and enhanced axonal outgrowth at the lesion site. Consistent with these results, the transplantation of 3DCM-ASCs significantly improved functional recovery compared with both ASC transplantation and PBS treatment. These findings suggest that transplantation of 3DCM-ASCs may be an effective stem cell therapy for the treatment of spinal cord injuries and neural ischemia.     

组织工程支架在犬急性脊髓损伤修复中应用的初步研究

目的探讨携带神经干细胞的聚碳酸亚丙酯[poly（propylene carbonate），PPC]可降解支架移植在犬脊髓急性损伤后修复中的作用。方法制作犬T13脊髓左侧半切损伤模型。将实验动物随机分为3组：细胞支架组在损伤后1周时将填充神经干细胞的PPC可降解支架植入损伤区．支架组只植入支架，对照组不作移植。8周后观察支架的组织反应、降解情况及神经干细胞的迁移分化和脊髓轴突再生情况。结果支架部分降解，管腔内未见瘢痕侵入。神经干细胞向支架邻近部位广泛迁移、扩散，并分化为3种神经细胞表型。神经丝蛋白（NF）及髓鞘碱性磷酯蛋白（MBP）免疫组化显示细胞支架组脊髓损伤区邻近部位的继发损害较其他组轻。结论携带神经干细胞的PPC可降解支架在犬脊髓组织中无明显组织反应．能够抵御瘢痕侵入：其携带的神经干细胞能够整合入邻近脊髓组织并起到一定保护作用。     

Adult neural progenitor cell grafts survive after acute spinal cord injury and integrate along axonal pathways

The main rationale for cell-based therapies following spinal cord injury are: (i) replacement of degenerated spinal cord parenchyma by an axon growth supporting scaffold; (ii) remyelination of regenerating axons; and (iii), local delivery of growth promoting molecules. A potential source to meet these requirements is adult neural progenitor cells, which were examined in the present study. Fibroblast growth factor 2-responsive adult spinal cord-derived syngenic neural progenitor cells were either genetically modified in vitro to express green fluorescent protein (GFP) using retroviral vectors or prelabelled with bromodeoxyuridine (BrdU). Neural progenitor cells revealed antigenic properties of neurons and glial cells in vitro confirming their multipotency. This differentiation pattern was unaffected by retroviral transduction. GFP-expressing or BrdU-prelabelled neural progenitor cells were grafted as neurospheres directly into the acutely injured rat cervical spinal cord. Animals with lesions only served as controls. Three weeks postoperatively, grafted neural progenitor cells integrated along axonal profiles surrounding the lesion site. In contrast to observations in culture, grafted neural progenitor cells differentiated only into astro- and oligodendroglial lineages, supporting the notion that the adult spinal cord provides molecular cues for glial, but not for neuronal, differentiation. This study demonstrates that adult neural progenitor cells will survive after transplantation into the acutely injured spinal cord. The observed oligodendroglial and astroglial differentiation and integration along axonal pathways represent important prerequisites for potential remyelination and support of axonal regrowth.     

骨髓基质细胞移植治疗脊髓全横断损伤超微结构观察

目的观察骨髓基质细胞（MSCs）移植治疗脊髓全横断损伤（SCI）超微结构,探讨内源性细胞与再生轴突关系。方法通过全骨髓法培养、纯化MSCs,SCI9d后移植MSCs,通过免疫荧光组化观察细胞移植后损伤区轴突再生情况,免疫荧光双标、免疫电镜观察再生轴突与内源性细胞关系。结果移植8W后实验组脊髓损伤区可见大量神经微丝蛋白200（NF200）阳性纤维,对照组脊髓损伤区未见明显的NF200阳性纤维。免疫荧光双标结果显示损伤区NF200阳性纤维和2,3＇-环核苷酸磷酸而酯酶（CNP）阳性细胞之间存在密切的空间关系,免疫电镜显示CNP阳性细胞通过伸长丝状伪足形成再生轴突支架,内源性施万细胞参与再生轴突髓鞘形成。结论MSCs移植可促进损伤区轴突再生,宿主自身CNP阳性细胞和施万细胞参与损伤轴突的再生和髓鞘形成。     

Transplantation of in vitro-expanded fetal neural progenitor cells results in neurogenesis and functional recovery after spinal cord contusion injury in adult rats

Neural progenitor cells, including neural stem cells, are a potential expandable source of graft material for transplantation aimed at repairing the damaged CNS. Here we present the first evidence that in vitro-expanded fetus-derived neurosphere cells were able to generate neurons in vivo and improve motor function upon transplantation into an adult rat spinal-cord-contusion injury model. As the source of graft material, we used a neural stem cell-enriched population that was derived from rat embryonic spinal cord (E14.5) and expanded in vitro by neurosphere formation. Nine days after contusion injury, these neurosphere cells were transplanted into adult rat spinal cord at the injury site. Histological analysis 5 weeks after the transplantation showed that mitotic neurogenesis occurred from the transplanted donor progenitor cells within the adult rat spinal cord, a nonneurogenic region; that these donor-derived neurons extended their processes into the host tissues; and that the neurites formed synaptic structures. Furthermore, analysis of motor behavior using a skilled reaching task indicated that the treated rats showed functional recovery. These results indicate that in vitro-expanded neurosphere cells derived from the fetal spinal cord are a potential source for transplantable material for treatment of spinal cord injury.     

组织工程脊髓移植治疗大鼠脊髓半切块状损伤

目的 研究组织工程脊髓移植治疗大鼠脊髓半切块状损伤的疗效.方法 以聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)为细胞支架,多聚赖氨酸为细胞外基质,神经十细胞(NSCs)为种子细胞,体外构建组织工程脊髓.制作大鼠T10脊髓右半切块状损伤模型,随机分成3组:实验组在损伤区移植组织工程脊髓,对照组A移植NSCs,对照组B移植PLGA.移植治疗12周,每周均行BBB评分定量评价肢体运动功能.伤后第12周辣根过氧化物酶(HRP)神经逆行示踪评价脊髓传导束的恢复程度,并取损伤处脊髓组织行免疫组织化学染色,观察移植区的形态结构修复.结果 伤后12周实验组的BBB运动功能评分较对照组明显提高,差异有统计学意义(P＜0.05).HRP神经逆行示踪显示:实验组鼠右侧大脑组织中可见大量的HRP标记阳性神经元,而两对照组仅见有少量HRP阳性神经元;免疫组织化学染色显示:实验组移植区NF阳性神经元和GAP-43阳性神经轴索数量较多,修复了缺损,而对照组极少,仍留下不同程度的缺损.结论 组织工程脊髓移植治疗促进了半切块状损伤脊髓的形态结构修复和功能恢复,疗效明显优于单纯的NSCs移植和PLGA移植.     

Transplantation of Nogo-66 receptor gene-silenced cells in a poly(D,L-lactic-co-glycolic acid) scaffold for the treatment of spinal cord injury

Inhibition of neurite growth,which is in large part mediated by the Nogo-66 receptor,affects neural regeneration following bone marrow mesenchymal stem cell transplantation.The tissue engineering scaffold poly(D,L-lactide-co-glycolic acid) has good histocompatibility and can promote the growth of regenerating nerve fibers.The present study used small interfering RNA to silence Nogo-66 receptor gene expression in bone marrow mesenchymal stem cells and Schwann cells,which were subsequently transplanted with poly(D,L-lactide-co-glycolic acid) into the spinal cord lesion regions in rats.Simultaneously,rats treated with scaffold only were taken as the control group.Hematoxylin-eosin staining and immunohistochemistry revealed that at 4 weeks after transplantation,rats had good motor function of the hind limb after treatment with Nogo-66 receptor gene-silenced cells plus the poly(D,L-lactide-co-glycolic acid) scaffold compared with rats treated with scaffold only,and the number of bone marrow mesenchymal stem cells and neuron-like cells was also increased.At 8 weeks after transplantation,horseradish peroxidase tracing and transmission electron microscopy showed a large number of unmyelinated and myelinated nerve fibers,as well as intact regenerating axonal myelin sheath following spinal cord hemisection injury.These experimental findings indicate that transplantation of Nogo-66 receptor gene-silenced bone marrow mesenchymal stem cells and Schwann cells plus a poly(D,L-lactide-co-glycolic acid) scaffold can significantly enhance axonal regeneration of spinal cord neurons and improve motor function of the extremities in rats following spinal cord injury.     

生物素标记葡聚糖胺神经束路示踪见证神经干细胞移植后皮质脊髓书的再生

实验旨在运用生物素标记葡聚糖胺神经束路示踪标记神经干细胞移植治疗脊髓损伤后皮质脊髓束的再生和神经的重新支配状况,结果表明神经干细胞移植治疗胸10脊髓横断损伤大鼠运动功能评分在横断损伤3周后逐渐升高。治疗后12周有部分生物素标记葡聚糖胺阳性标记的皮质脊髓束再生通过脊髓横断损伤部位,电镜检查发现再生的生物素标记葡聚糖胺阳性标记的神经终末与损伤远端神经元形成新的突触联系。说明生物素标记葡聚糖胺神经束路示踪能有效提供脊髓损伤后神经恢复的解剖形态学依据。