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。     

控释神经营养因子与细胞移植减少损伤脊髓的胶质瘢痕

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联合移植可有效促进猕猴脊髓损伤后运动功能和感觉功能的恢复。
　　目的：观察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抑制猴脊髓损伤后胶质瘢痕形成的作用是否优于单纯细胞移植。
　　方法：取12只恒河猴,采用改良Al en氏法制作急性重度脊髓损伤模型,随机数字表法分为3组,实验组以控释胶质细胞源性神经营养因子联合自体骨髓间充质干细胞源神经元样细胞移植修复,对照组以自体骨髓间充质干细胞源神经元样细胞移植修复,空白对照组以磷酸盐缓冲液修复。修复后5个月,取出脊髓组织制成石蜡标本,应用免疫组织化学染色显示胶质瘢痕的形态特征、构成特点及瘢痕中神经纤维的再生情况,检测胶质瘢痕面积及胶质纤维酸性蛋白染色的平均吸光度值。
　　结果与结论：脊髓损伤部位胶质瘢痕由混合性增生的星形胶质细胞和组织细胞构成。空白对照组脊髓胶质瘢痕累及范围广,星形胶质细胞增生显著,神经丝蛋白免疫组织化学染色阴性,胶质瘢痕面积、胶质纤维酸性蛋白染色平均吸光度值高于实验组与对照组(P<0.05);实验组、对照组脊髓胶质瘢痕累及范围较局限,神经丝蛋白免疫组织化学染色显示有少量神经纤维通过瘢痕区,并且实验组胶质瘢痕面积、胶质纤维酸性蛋白染色平均吸光度值低于对照组(P<0.05)。结果表明,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可更强抑制脊髓损伤后胶质瘢痕的形成。     

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（1×10^6cells）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。     

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。     

骨髓间充质干细胞移植大鼠脊髓损伤区脑源性神经营养因子的表达

目的：观察脊髓间充质干细胞移植对大鼠脊髓损伤后脑源性神经营养因子表达的影响。 方法：实验于2002-06／2003-06在中国医科大学实验动物中心完成。选取3月龄Wistar大鼠64只，随机选4只大鼠取股骨骨髓作骨髓间充质细胞的分离与培养，经过培养、鉴定及传代。其余60只大鼠分成3组制作脊髓横断损伤模型。细胞移植24只，磷酸盐缓冲液组24只，空白对照12只。脊髓损伤后第7天，在无菌条件下，细胞移植组以微量注射器缓慢注入含骨髓间充质干细胞（106／mL）的培养液5μL，磷酸盐缓冲液组注射注入等量磷酸盐缓冲液5μL，对照组未制作脊髓损伤。分别于术后7d、14d、28d麻醉下行心脏灌流固定取T10节段脊髓，细胞移植组与磷酸盐缓冲液组取出损伤节段的脊髓（8只／时点），空白对照组于同一节段取出相应脊髓（4只／时点）。应用免疫组化法观察间充质干细胞移植后，大鼠脊髓损伤区脑源性神经营养因子的表达变化。 结果：所有实验动物均全部进入结果分析，术后感染5只，均予补足。①原代问充质干细胞培养：细胞接种24h后贴壁生长，72h细胞增殖，有细胞团形成，在传代过程中，4代以前的细胞倍增时间为4-6d，至10代以后细胞增殖能力有所减弱，胞体变得扁平，若加入碱性成纤维细胞生长因子．则可维持其增殖能力和形态。②脑源性神经营养因子在正常大鼠脊髓组织中有一定表达，移植术后第7天，第14天及第28天，细胞移植组脑源性神经营养因子均高水平表达，与磷酸缓冲液组相比较差别明显。 结论：骨髓间充质干细胞移植后可能通过上调脑源性神经营养因子的表达从而促进脊髓损伤区神经元轴突的再生。     

常用脊髓损伤模型与骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤

脊髓损伤的病理生理机制非常复杂,建立适宜的脊髓损伤模型,对模型进行骨髓间充质干细胞移植治疗,并分析其治疗脊髓损伤的机制,是进行临床脊髓损伤治疗的前提.目前常用的脊髓损伤模型包括挫伤型模型、牵张损伤模型、压迫损伤模型、切割或吸除型模型、缺血损伤模型等.常用的骨髓间充质干细胞移植方法有细胞悬液立体定位注射法、腰穿细胞悬液注射法、静脉内细胞悬液输入法等.骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的机制可能有以下几方面:①骨髓间充质干细胞能向损伤处迁移,并向神经细胞表型分化.②发挥桥梁介导作用.③骨髓间充质干细胞移植后能够抑制神经细胞的凋亡.大量动物实验结果证明,骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的临床应用前景是广阔的.     

骨髓间充质干细胞移植对脊髓损伤大鼠脑源性神经营养因子表达的影响

背景:近年来关于骨髓间充质干细胞移植对脊髓损伤修复方面的研究较多,但目前相关机制尚不清楚.目的:观察间充质干细胞移植对大鼠脊髓损伤后脑源性神经营养因子表达的影响.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2003-04/07在中国医科大学神经解剖学实验室完成.材料:选取鼠龄3个月的SD大鼠64只,雌雄不拘,体质量250～300 g,随机抽取4只大鼠用于骨髓间充质干细胞的分离与培养,其余60只用于制备脊髓横断损伤模型.方法:60只大鼠随机抽签法分为3组,细胞移植组(n=24):脊髓损伤后第7天,无菌条件下以微量注射缓慢注入含骨髓间充质干细胞(1×109L-1)的培养液5μL至脊髓损伤区;PBS组(n=24):注入等量(5μL)磷酸盐缓冲液体;空白对照组(n=12):注入生理盐水5μL.主要观察指标:分别于造模后7,14,28 d取材,观察骨髓间充质干细胞的形态变化;免疫组织化学法检测间充质干细胞移植后大鼠脊髓损伤区脑源性神经营养因子的表达.结果:60只SD大鼠均进入结果分析.10代以后细胞增殖能力有所减弱,胞体变得扁平,若加入碱性成纤维细胞生长因子,则可维持其增殖能力和形态.大鼠脑源性神经营养因子在正常大鼠脊髓组织中有一定表达,细胞移植后第7,14,28天,细胞移植组脑源性神经营养因子表达均高于PBS组和空白对照组(P＜0.05);空白对照组与PBS组脑源性神经营养因子表达无明显差异(P＞0.05).结论:骨髓间充质干细胞在移植后通过上调脑源性神经营养因子的表达从而促进轴突的再生,可能是治疗脊髓损伤的重要机制.     

胶质细胞源性神经营养因子对猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的影响

背景：鉴于骨髓间充质干细胞体外分化为神经样细胞的最终研究目的,是将诱导后的细胞移植入体内参与损伤神经系统的修复过程,因此,保证移植细胞的活性显得十分重要。目的：探讨胶质细胞源性神经营养因子对隐丹参酮体外诱导猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞的保护作用。方法：以隐丹参酮为诱导剂诱导第8代猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞,应用流式细胞仪检测不同时段诱导细胞的凋亡百分比（每间隔0.5h为1组,共12组）。选择细胞凋亡百分比较高的一个时段,观察添加不同质量浓度胶质细胞源性神经营养因子（0-100μg/L,共11组）对诱导细胞凋亡的影响。结果与结论：诱导后细胞凋亡百分比逐渐升高,约4h时达到峰值,维持约1h后下降（P〈0.05）。随着胶质细胞源性神经营养因子质量浓度由0μg/L提高到30μg/L,细胞凋亡百分比逐渐下降（P〈0.05）,当胶质细胞源性神经营养因子质量浓度超过30μg/L后,细胞凋亡水平受胶质细胞源性神经营养因子质量浓度影响不再显著。结果可见胶质细胞源性神经营养因子在隐丹参酮体外诱导猴骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞过程中具有保护作用。     

骨髓间充质干细胞诱导成神经元样细胞移植治疗脊髓损伤

背景：骨髓间充质干细胞诱导成为神经元样细胞移植治疗脊髓损伤已被证实有效,但不同诱导方法之间的差别尚无报道。目的：通过对脊髓损伤模型大鼠的行为对比及生化指标的检测,观察采用不同诱导方法将骨髓间充质干细胞诱导分化为神经元样细胞后移植对脊髓损伤疗效的差别。方法：取4周龄雄性Wistar大鼠骨髓分离培养骨髓间充质干细胞,对第3代骨髓间充质干细胞分别进行化学诱导和生物因子诱导后,收集备用。8周龄雄性Wistar大鼠48只,采用脊髓半横切法建立大鼠的脊髓损伤模型,随机分为4组：1周后骨髓间充质干细胞组损伤部位局部注射第3代骨髓间充质干细胞,化学诱导组局部注射化学诱导成的神经元样细胞,生物诱导组局部注射生物诱导成的神经元样细胞,DMEM培养液组局部注射细胞培养液。对48只大鼠脊髓损伤模型分别于伤后1,2,3,4,6,8,10,12周进行BBB评分,并于第12周末对损伤部位进行取材做组织切片,观察脊髓损伤的修复情况。结果与结论：模型建立后12周,骨髓间充质干细胞组、化学诱导组和生物诱导组大鼠后肢功能恢复明显优于DMEM培养液组（P〈0．05）,骨髓间充质干细胞组和化学诱导组功能恢复无明显差别（P=0．4363）,生物诱导组恢复效果好于前2组（P〈0．05）。生物诱导组大鼠运动功能持续恢复显著好于其他3组。脊髓组织切片苏木精一伊红染色显示骨髓间充质干细胞组和化学诱导组近似,脊髓胶质细胞增生,神经元样细胞崩解、空洞形成少于DMEM培养液组,生物诱导组神经损伤修复效果最佳。提示化学诱导后的骨髓间充质干细胞与未经过诱导的骨髓间充质干细胞在修复神经损伤的效果上没有明显差别：而经过生物诱导的骨髓间充质干细胞分化为神经元样细胞后移植治疗脊髓损伤的疗效明显优于未经诱导和化学诱导的骨髓间充质干细胞移植的疗效。     

骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的研究

干细胞修复脊髓损伤是目前研究的一个热点。其中骨髓间充质干细胞以其诸多优点,日益引起国内外学者的关注。本文回顾了近年来骨髓间充质干细胞在治疗脊髓损伤的基础和临床研究;大量的实验表明骨髓间充质干细胞可分化为神经细胞,易获得,能自体移植,安全有效,是治疗脊髓损伤的新策略,具有广阔应用前景。但目前仍存在一些问题有待进一步研究。     

蛛网膜下腔移植磁标骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤

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：探讨超顺磁性氧化铁标记骨髓间充质干细胞对兔脊髓损伤神经功能恢复的作用。方法：采用密度梯度离心法和贴壁法体外分离培养兔骨髓间充质干细胞。制作兔脊髓损伤模型,并在蛛网膜下腔置管以备移植。将实验白兔随机分为3组：标记组移植超顺磁性氧化铁标记细胞;未标记组移植未标记细胞;对照组不移植细胞只注射PBS液。结果与结论：两移植组在细胞移植14d后运动功能BBB评分高于对照组,差异有显著性意义（P〈0.05）;但两组间差异无显著性意义（P〉0.05）。细胞移植后1,7,14,21,28,35d,脊髓损伤区域局部组织上出现大量含蓝色铁颗粒的细胞。经蛛网膜下腔移植标记骨髓间充质干细胞可定向迁移到脊髓损伤区域,并能促进脊髓损伤神经功能恢复。     

低频电磁场促进骨髓间充质干细胞移植修复大鼠脊髓损伤的实验研究

背景：骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤被视为一种有前途的治疗方法,如何更有效地促进骨髓间充质干细胞在脊髓损伤区存活,加速脊髓损伤肢体运动功能的恢复是目前研究的重点。前期研究发现,低频电磁场能够促进骨髓间充质干细胞的增殖分化,低频电磁场是否可应用于骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤还需进一步研究。目的：探讨低频电磁场对移植骨髓间充质干细胞脊髓损伤大鼠后肢运动功能恢复的影响。方法：采用脊髓压迫法制备64只T10不完全性脊髓损伤大鼠模型,随机等分为对照组、骨髓间充质干细胞组、电磁场组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组。造模成功后,骨髓间充质干细胞组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组大鼠脊髓损伤原部位注射大鼠全贴壁法分离培养BrdU标记的骨髓间充质干细胞,对照组和电磁场组注射a-MEM培养液。造模术后24h,电磁场组和电磁场＋骨髓间充质干细胞组予60min/d的低频电磁场刺激（频率50Hz、强度5mT）。结果与结论：骨髓间充质干细胞移植后第21天,电磁场＋骨髓间充质干细胞组BBB评分与其他组相比,差异有显著性意义（P〈0.05）,与其他各组比较,电磁场＋骨髓间充质干细胞组移植细胞后,大鼠BrdU阳性细胞在脊髓损伤区域生长并与脊髓组织融合,存活细胞数量较其他组多;空洞面积小;损伤区胶质纤维酸性蛋白表达更少,而基质金属蛋白2表达更多;脊髓损伤大鼠下肢运动功能恢复最快（P〈0.05）。提示低频电磁场促进了移植骨髓间充质干细胞脊髓损伤大鼠后肢运动功能的恢复,可能与低频电磁场有利于损伤区移植骨髓间充质干细胞的存活,上调基质金属蛋白2的表达并减少胶质瘢痕的形成有关。     

骨髓间质干细胞经静脉注射移植对大鼠脊髓损伤后BDNF、NGF mRNA表达的影响

目的:研究大鼠骨髓间质干细胞(rat mesenchymal stem cells,rMSCs)静脉注射移植对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)、神经生长因子(nerve growth factor, NGF)表达的影响,并探讨骨髓间质干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的机制。方法:运用改良Allen法制备大鼠T10脊髓外伤性截瘫模型，假手术组6只，损伤组84只随机分为对照组和rMSCs移植组。rMSCs组、假手术组接受rMSCs单细胞悬液1ml（1×106个rMSCs）自大鼠尾静脉缓慢注射移植，对照组静脉注射PBS1ml。移植后3h、6h、12h、24h、3d、7d、14d，应用RT-PCR方法检测损伤大鼠脊髓BDNF、NGF mRNA表达变化情况。结果:对照组和rMSCs移植组损伤脊髓BDNF、NGFmRNA表达较假手术组有明显增加(P<0.05)；rMSCs 移植组与对照组比较BDNF、NGFmRNA表达增加更为明显 (P<0.05)。结论:脊髓损伤后损伤脊髓局部的BDNF、NGF表达增加,rMSCs静脉注射移植后能促进损伤脊髓局部的BDNF、NGF更进一步的表达,这可能是促进大鼠神经结构及神经功能恢复的因素之一。     

骨髓间充质干细胞复合异体骨修复松质骨缺损*

背景：有研究表明骨髓间充质干细胞及异体骨可促进骨缺损的修复,但骨髓间充质干细胞复合异体骨对于松质骨缺损的修复效果至今少有报道。目的：观察骨髓间充质干细胞复合异体骨修复兔松质骨缺损效果。方法：在新西兰大白兔双侧股骨外侧髁造成0.6 cm×1.2 cm 的松质骨缺损,一侧设为模型组,骨缺损处植入复合骨髓间充质干细胞的异体骨,另一侧设为对照组,单纯植入异体骨。结果与结论：植入后4,8,12周,大体观察、X 射线检查和苏木精-伊红染色观察结果显示,模型组在新骨成长方面,缺损区修复方面均优于对照组。植入后12周,模型组骨缺损区可见大量骨小梁形成及成熟的板层骨组织,骨缺损基本修复。对照组骨缺损区仅可见大量编织骨形成,骨缺损尚未得到有效修复。模型组Lane-Sandhu 法 X 射线结合组织学观察评分高于对照组(P <0.05)。生物力学检测结果显示,植入后12周,模型组股骨髁最大压力载荷、载荷/应变比值均高于对照组(P <0.05),最大应变位移较对照组低(P <0.05)。结果证实,骨髓间充质干细胞复合异体骨可有效修复兔股骨髁松质骨缺损,且修复效果明显优于单纯异体骨移植。     

细胞共培养体系在观察骨髓间充质干细胞对损伤脊髓神经元生长存活影响中的应用

目的:建立细胞共培养体系,观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)对正常及损伤的脊髓神经元的影响。方法:选取新生7d的大鼠,无菌条件下分离骨髓间充质干细胞。选取新生24h的大鼠,无菌条件下分离脊髓背根神经节神经元,并制备机械损伤的模型细胞。用Transwell可渗透培养皿构建共培养体系,通过细胞形态学,免疫细胞化学方法进行细胞纯度鉴定,观察不同条件作用下神经元特异性烯醇化酶(NSE)阳性细胞的存活。结果:共培养组神经元细胞NSE阳性率较相应对照组高。在BMSCs与神经元共培养到第6天,计数神经元的存活率,单纯神经元细胞培养组仅有40%的神经元存活,而共培养组神经元的存活率达到65%。单纯损伤神经元细胞培养组仅有26%的神经元存活,共培养组神经元的存活达到51%,细胞凋亡的数量较对照组明显低。结论:BMSCs可促进正常的脊髓神经元存活,对损伤的脊髓神经元有保护作用,并能诱导神经前体细胞分化为脊髓神经元。     

骨髓间充质干细胞向软骨细胞的分化

背景：以骨髓间充质干细胞构建组织工程气管尚缺乏理想的特异性表面标志物,对其鉴定主要依赖细胞形态学、细胞表型及诱导分化的功能进行分析。目的：体外分离培养、鉴定兔骨髓间充质干细胞,观察在特定条件下向气管软骨细胞分化的潜能。方法：无菌环境取兔骨髓,经全骨髓贴壁筛选法分离培养细胞至第2代,流式细胞术鉴定第1、第2代细胞表面抗原CD44、CD45的表达。无菌环境取气管,经酶消化法分离培养气管软骨细胞,甲苯胺蓝染色鉴定软骨细胞蛋白聚糖的合成。在使用转化生长因子B1的基础上,将骨髓间充质干细胞与气管软骨细胞通过Transwell小室非接触式共培养,倒置显微镜观察细胞形态,甲苯胺蓝染色鉴定蛋白聚糖的合成,荧光实时定量PCR鉴定Ⅱ型胶原和蛋白聚糖mRNA的表达。结果与结论：分离、培养的细胞呈长梭形、不规则形聚集生长,传代后细胞生长速度明显增快,呈鱼群状聚集生长。第1代有96．97％的细胞表达CD44、13.72％的细胞表达CD45,第2代有99．11％的细胞表达CD44、8．54％的细胞表达CD45。气管软骨细胞甲苯胺蓝染色阳性。在诱导后,骨髓间充质干细胞形态逐渐由长梭形变为三角形或不规则形,表达软骨细胞特异性Ⅱ型胶原和蛋白聚糖mRNA基因,甲苯胺蓝染色示阳性。结果表明全骨髓贴壁筛选法可成功分离培养骨髓间充质干细胞,第2代纯度较高,且在特定诱导条件下具有分化为气管软骨细胞的潜能。