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.     

神经干细胞-施万细胞-聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架移植对脊髓损伤大鼠的影响

目的探讨种植神经干细胞(NSCs)与施万细胞(SCs)的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)支架移植促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复的作用及机制。方法体外培养NSCs 和SCs,以PLGA 为支架移植入大鼠T8 半横断脊髓损伤处。实验动物随机分为PLGA组、PLGA+NSCs 组和PLGA+NSCs+SCs 组。术前和术后进行皮层运动诱发电位(CMEPs)检查及BBB评分;然后在同侧或对侧进行T6再次半横断,并进行CMEPs 检测及BBB 评分。结果CMEPs 的恢复率及波幅在PLGA+NSCs+SCs 组最高。移植后,大鼠BBB 评分逐渐改善;在移植后第2 周及以后,PLGA+NSCs 组和PLGA+NSCs+SCs 组的BBB 评分显著高于PLGA 组(P<0.001)。同侧再次半横断后,CMEPs 消失, BBB 评分快速恢复;对侧再次半横断后,大鼠双下肢完全瘫痪。结论种植NSCs 和SCs 的PLGA支架移植有利于脊髓损伤功能重建,再生轴突可能形成了功能性连接;但是同侧再生轴突对脊髓功能的恢复作用有限。     

神经干细胞与NT-3基因修饰雪旺细胞联合移植促进全横断脊髓损伤大鼠功能修复的实验研究

目的：探讨神经干细胞(NSCs)与神经营养素-3(NT-3)基因修饰雪旺细胞(SCs)联合移植对全横断脊髓损伤大鼠的后肢运动及神经传导功能修复的作用。方法：将：NSCs与NT-3基因修饰SCs或未基因修饰SCs联合移植，或NSCs单独移植到大鼠全横断性脊髓损伤处，60d后进行爬网格测验和BBB评分检测运动功能。第67d，进行皮质运动诱发电位(CMEP)和皮质感觉诱发电位(CSEP）检测脊髓的神经传导功能。结果：脊髓损伤大鼠后肢的运动功能及CMEP和CSEP的修复程度依次为NSCs与NT-3基因修饰SCs联合移植组，NSCs与未基因修饰SCs联合移植组，NSCs单独移植组和实验对照组。结论：NSCs与NT-3基因修饰SCs联合移植能够促进脊髓损伤后大鼠的后肢运动及神经传导功能的修复。     

神经干细胞NgR基因沉默移植治疗大鼠脊髓损伤

目的 探讨是否可以通过沉默Nogo-66的受体(NgR)基因的方法提高神经干细胞(NSCs)移植对脊髓半横断损伤大鼠的治疗效果.方法 取胎龄为14～16 d的Wistar胎鼠脑组织,体外培养NSCs,经小分子干扰RNA(siRNA)转染以沉默NgR基因,用蛋白质免疫印迹法(Western blotting)检测NSCs在转染前后NgR的蛋白表达.另将36只Wistar大鼠按随机数字表法均分成3组,切断胸8、胸9段右半侧脊髓致伤.A组为注射等量不含NSCs的培养液对照组;B组为单纯NSCs移植组;C组为沉默NgR基因NSCs移植组.各组分别于伤后1、2、4、6、8周采用斜板实验进行行为学评估,观察神经恢复情况.第4周取脊髓组织制备病理切片,行苏木素-伊红(HE)染色及5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)免疫组化染色;8周后取脊髓组织,行辣根过氧化物酶(HRP)示踪观察.结果 转染siRNA后,NgR的蛋白表达水平较转染前明显降低(1.03±0.08比1.88±0.15,P=0.002).斜板实验:8周时,B、C两组大鼠后肢运动功能均明显恢复,C组较B组为快(P＜0.05).A组切片未见神经轴索通过,B、C组可见少量神经轴索样结构.BrdU阳性细胞及HRP阳性神经纤维束数C组＞B组＞A组(BrdU阳性细胞:A组(39.82±14.07)个、B组(91.68±12.34)个、C组(103.67±11.52)个,HRP阳性神经纤维束:A组(11.35±1.71)个、B组(39.87±2.42)个、C组(83.64±2.13)个],且各组间差异有统计学意义(均P＜0.01).结论 NSCs的NgR基因沉默后移植治疗大鼠脊髓损伤可明显改善损伤后大鼠的后肢功能.     

督脉电针与NSCs移植联合应用对大鼠脊髓全横断损伤组织NT-3含量及受体表达的影响

目的：探讨督脉电针与神经干细胞（NSCs）联合应用对大鼠脊髓全横断损伤组织神经营养素-3（NT-3）含量及其受体表达的影响。方法：将30只成年大鼠分为对照14d组、督脉电针14d组（电针14d组）、神经干细胞移植14d组（NSCs 14d组）、督脉电针＋神经干细胞移植14d组（电针NSCs 14d组）、神经干细胞移植30d组（NSCs 30d组）和督脉电针＋神经干细胞移植30d组（电针NSCs 30d组）6组，所有动物均实施T10段脊髓全横断手术．其中电针组和电针NSCs组于术后5d进行电针治疗。结果：①电针NSCs 14d组受损伤的脊髓组织含有较高水平的NT-3，其次是电针14d组和NSCs 14d组，对照14d组受损伤的脊髓组织含有较低水平的NT-3。②NSCs30d组和电针NSCs30d组脊髓全横断处的移植神经干细胞均有TrkC表达。结论：督脉电针与神经干细胞移植联合应用能够明显增高大鼠脊髓全横断损伤处邻近组织的NT-3水平；在大鼠脊髓损伤处及邻近组织有些移植神经干细胞表达TrkC。     

高压氧对大鼠脊髓损伤后移植神经干细胞增殖分化的影响

目的：探讨高压氧（HBO）对大鼠脊髓全横断损伤后移植的神经干细胞存活、增殖及分化的影响。方法：成年健康SD大鼠20只,随机分为神经干细胞移植组（NSCs组）和HBO联合神经干细胞移植组（HBO＋NSCs组）各10只。2组均采用脊髓全横断损伤模型,术后均给予NSCs移植治疗,HBO＋NSCs组在移植后辅以HBO治疗。治疗后检测移植在脊髓损伤处的神经干细胞存活、增殖及分化的情况。结果：术后第28d,HBO＋NSCs组移植的神经干细胞存活数量显著多于NSCs组（P〈0．05）。2组大鼠的脊髓损伤处及其相邻的组织均可观察到较多移植的神经干细胞分化为胶质纤维酸性蛋白（GFAP）阳性染色细胞。HBO＋NSCs组中移植的神经干细胞分化为神经元特异性烯醇化酶（NSE）阳性染色细胞百分率显著高于NSCs组（P〈0．05）。结论：HBO能够促进大鼠脊髓损伤处移植的神经干细胞存活、增殖,并能促进这些细胞能分化为NSE阳性神经元。     

督脉电针与神经干细胞移植联合应用促进SCI横断大鼠前角运动神经元存活及减轻后肢肌萎缩的研究

目的：探讨督脉电针与神经干细胞移植联合应用对大鼠脊髓全横断损伤的前角运动神经元存活以及减轻后肢肌萎缩有无促进作用。方法：将正常组、对照组、督脉电针组（电针组）、神经干细胞移植组（NSCs组）和督脉电针＋神经干细胞移植组（电针NSCs组）成年大鼠T10脊髓段做全横断损伤，其中NSCs组和电针NSCs组在损伤处移植神经干细胞，电针组和电针NSCs组在术后开始接受督脉电针治疗。所有实验动物在脊髓损伤后存活65天。结果：电针NSCs组大鼠其腰段脊髓受损伤运动神经元的存活数量明显多于其他实验对照组大鼠。电针NSCs组大鼠后肢的股二头肌萎缩程度明显小于其他实验对照组大鼠。结论：督脉电针与神经干细胞移植联合应用能够促进大鼠脊髓全横断损伤后受损伤的脊髓前角运动神经元存活，以及减轻大鼠脊髓全横断损伤后瘫痪的后肢股二头肌的萎缩状况。     

人胚神经干细胞在大鼠脊髓内的分化研究

目的　人胚神经干细胞 (neuralstemcellsNSCs)经全反式维甲酸 (retinoicacid)预处理后移植入大鼠脊髓内 ,观察细胞的分化情况。方法　分离 10周左右流产人胚皮层组织中的神经干细胞 ,进行体外增殖 ,部分细胞在移植前 6d加入全反式维甲酸共培养。SD大鼠 3 0只 ,随机分为 2组 :实验组移植经维甲酸预处理后的NSCs ;对照组移植未经维甲酸预处理后的NSCs。移植后 5周取出脊髓 ,应用免疫组化技术检测Brd U标记的NSCs在大鼠脊髓内的生存和分化情况。结果　大鼠脊髓内可见大量Brd U阳性细胞 ,部分能够分裂增殖 ,向注射点远处迁移。实验组的NSCs能分化出NF、GFAP、Gal c阳性细胞 ;对照组的NSCs不能分化出NF阳性细胞。结论　人胚NSCs可在宿主脊髓内生存、分裂、迁移 ;经维甲酸预处理后的NSCs能分化成神经元和神经胶质细胞 ;人胚神经干细胞可作为 1种理想的移植材料 ,而具有重要临床应用价值     

冻存神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的实验研究

目的 研究冻存大鼠胚胎神经干细胞(NSCs)异体移植对脊髓损伤(SCI)的修复作用.方法 45只Wistar大鼠于SCI后2 d随机分为A、B、C 3组,每组15只,分别在SCI处注入相同体积的生理盐水、NSCs、低温冻存后复苏的NSCs.术后分别通过免疫组化和组织切片鉴定移植细胞的分化与存活、BBB运动评分和斜板实验评定大鼠功能恢复,细胞存活率,以及评价NSCs低温冻存情况.结果 免疫组化及组织切片显示,B、C组在移植区均有NSCs的特异性表达nestin阳性细胞存活,而A组无表达;脊髓空洞面积A组[(3.9±0.1)mm2]与B组[(1.2±0.3)mm2]和C组[(1.1±0.3)mm2]比较,组间差异有统计学意义(F=423.949,P<0.01),而B、C组间的差异无统计学意义(P＞0.05).BBB评分:A组[(2.0±0.5)分]与B组[(16.4±0.8)分]和C组[(16.0±1.4)分]间的差异有统计学意义(F=970.157,P<0.01),但B、C组间差异无统计学意义(P＞0.05);斜板实验评分:A组[(31.3±2.9)度]与B组[(46.8±2.1)度]和C组[(46.5±2.4)度]间的差异有统计学意义(F=151.099,P<0.01),B、C组间差异无统计学意义(P＞0.05).低温冻存后复苏液的NSCs细胞存活率[(55.9±5.2)%]与未冻存[(65.1±3.4)%]差异无统计学意义(t=3.334,P＞0.05).结论冻存NSCs复苏后仍具有活跃的增殖和分化潜能,是SCI移植治疗有价值的细胞资源.     

绿色荧光蛋白标记的大鼠神经干细胞移植于损伤脊髓后的迁移和存活

目的观察神经干细胞在体内的迁移和存活。方法体外培养胎鼠脊髓神经干细胞,用表达绿色荧光蛋白(GFP)的慢病毒载体进行转染,以乙交酯-丙交酯共聚物(PLGA)为支架移植入大鼠T9半横断脊髓损伤处。移植后1个月在荧光显微镜下观察神经干细胞在脊髓内的迁移,并计算其存活率。结果神经干细胞表达强烈的绿色荧光。细胞移植后1个月,在损伤脊髓的头端和尾端都可见GFP阳性细胞,计算出的存活率为(1.4911±0.0313)%。结论GFP标记的神经干细胞移植入大鼠损伤脊髓后向脊髓组织内迁移并有少数存活。     

脊髓损伤模型大鼠鞘内注射甲基强的松龙后的蛋白质组学变化

背景：临床研究表明,早期使用甲基强的松龙可以促进损伤神经功能恢复,合理的初始剂量、剂量间隔时间和治疗持续时间是甲基强的松龙治疗急性脊髓损伤取得良好效果的关键。目的：观察急性脊髓损伤模型大鼠鞘内注射大剂量甲基强的松龙后的脊髓组织差异蛋白表达质谱。方法：取8只SD大鼠,建立急性脊髓损伤模型,随机分2组,分别于造模后0,8 h鞘内注射甲基强的松龙7.5 mg/kg,于注射24 h后取损伤段脊髓组织,采用同位素标记相对和绝对定量技术分析两组差异蛋白质及表达明显相关神经再生的差异蛋白。结果与结论：共鉴定到了87个差异表达的蛋白,与0 h组相比,8 h组上调的差异蛋白有43个,下调的差异蛋白数是44个。相关神经再生的差异蛋白18个,上调的差异蛋白有8个,下调的差异蛋白数是10个,其中OMgp是一个潜在的神经轴突生长抑制因子,OMgp与NgR/P75/TROY/Lingo-1组成受体复合体特异性结合,通过第二信使cAMP激活RhoA作用可抑制轴突生长锥的崩解。提示鉴定鞘内注射甲基强的松龙治疗大鼠急性脊髓损伤后脊髓差异蛋白和脊髓相关神经再生因子,分别进行蛋白数据库检索和功能分析,其表达可能作为急性脊髓损伤后临床上监测神经损伤再生的指标。     

NEP1-40基因修饰的神经干细胞移植对脊髓损伤大鼠行为学恢复的影响

目的通过与单纯的神经干细胞移植进行比较,探讨NEP1-40基因修饰的神经干细胞移植对脊髓损伤大鼠行为学恢复的影响。方法从孕18 d的Sprague-Dawley（SD）大鼠胚胎大脑皮质中分离获得原代神经干细胞,体外培养及传代后采用巢蛋白免疫荧光染色进行鉴定。采用已成功构建的慢病毒载体将NEP1-40基因导入第3代神经干细胞内建立NEP1-40基因修饰的神经干细胞。将30只SD大鼠在第9胸椎水平进行脊髓右侧半切后随机分为3组,每组各10只,伤后第7天在损伤局部分别植入细胞培养液（损伤组）、神经干细胞（NSC组）及NEP1-40基因修饰的神经干细胞（NEP1-40-NSC组）。另取10只仅行第8~10胸椎椎板切除,设置为假手术组。细胞移植前和移植后8周通过Basso-Beattle-Bresnahan（BBB）运动功能评分及网格测试评价神经功能恢复情况。结果细胞移植后8周,BBB测试及网格测试结果显示：损伤组大鼠BBB评分最低且网格摔倒次数最多,单纯神经干细胞移植组BBB评分较之增高且网格摔倒次数减少（P〈0.01）,而NEP1-40基因修饰的神经干细胞移植组BBB评分最高且网格摔倒次数最少,和前两组相比差异均有统计学意义（P〈0.01）。结论 NEP1-40基因修饰能进一步提高单纯神经干细胞移植对于大鼠脊髓损伤后行为功能恢复的治疗效果,为研究神经干细胞移植治疗脊髓损伤提供了新的思路和实验依据。     

骨髓基质细胞体外诱导分化移植治疗大鼠脊髓损伤的活体示踪研究

目的研究利用超顺磁性氧化铁(PIO)标记大鼠骨髓基质细胞来源的神经细胞样细胞(神经干细胞及其分化的细胞)移植治疗大鼠脊髓损伤的可行性。方法体外条件下诱导MSCs向神经细胞样细胞分化,并用SPIO标记。实验动物分为3组:细胞移植组(A)、模型对照组(B)、正常对照组(C);A、B组采用改良Allen′s法建立大鼠急性脊髓损伤模型。伤后按照BBB法观察脊髓神经功能恢复情况,并于细胞移植后第1、3、5周行MRI检查。结果诱导7 d后有部分细胞具备神经细胞样细胞形态;细胞移植后1~5周,A、B组动物运动功能均有不同程度恢复,但B组恢复较慢,BBB评分差异有统计学意义(P<0.05);1.5 T MRI检查见移植处在T2WI序列呈低信号改变,第3周时低信号向损伤区扩大,第5周时可在损伤区见到低信号改变。结论bFGF、EGF和RA可以联合诱导BMSCs向神经细胞样细胞分化。将其移植于大鼠脊髓损伤区,MR技术可以活体追踪干细胞显示:随着损伤处移植细胞的生长和增殖,损伤的脊髓功能可逐渐恢复。     

脊髓发育和损伤修复过程中巢蛋白的作用及机制：

背景：巢蛋白作为一种神经元特异标记物,其表达活性在一定程度上反映了脊髓神经细胞增殖、分化、迁移的演变规律。目的：综述巢蛋白的分子结构、生物学功能及其在脊髓发育及损伤修复中的表达分布规律,进而为脊髓损伤后神经干细胞的移植治疗提供前期研究基础。方法：应用计算机检索1990至2012年维普、万方数据库相关文章,检索词为“脊髓,巢蛋白”,并限定文章语言种类为中文。同时计算机检索1990至2012年PubMed和Springer外文电子期刊及电子图书（全文）数据库相关文章,检索词为“spinalcord,nestin”,并限定文章语言种类为English。共检索到文献343篇,最终纳入符合标准的文献35篇。结果与结论：作为神经干细胞的分子标记物之一,巢蛋白在胚胎期呈现时空性表达,与神经前体细胞的发育成熟程度呈反相关,即随着神经细胞分化发育的不断成熟,其表达强度则会逐渐减弱甚至消失。在脊髓损伤等病理情况下,受损组织区内巢蛋白的表达强度和数量能够反映损伤脊髓组织的修复能力。故脊髓组织发育过程中巢蛋白的表达强度、数量及分布现已作为判断脊髓神经细胞发育的一项重要指标,为临床脊髓损伤治疗提供重要前期研究基础。     

Tubular scaffold with microchannels and an H‐shaped lumen loaded with bone marrow stromal cells promotes neuroregeneration and inhibits apoptosis after spinal cord injury

As a result of its complex histological structure, regeneration patterns of grey and white matter are quite different in the spinal cord. Therefore, tissue engineering scaffolds for repairing spinal cord injury must be able to adapt to varying neural regeneration patterns. The aim of the present study was to improve a previously reported spinal cord‐mimicking partition‐type scaffold by adding microchannels on a single tubular wall along its longitudinal axis, thus integrating the two architectures of a single H‐shaped central tube and many microchannels. Next, the integrated scaffold was loaded with bone marrow stromal cells (BMSCs) and transplanted to bridge the 5‐mm defect of a complete transverse lesion in the thoracic spinal cord of rats. Subsequently, effects on nerve regeneration, locomotion function recovery, and early neuroprotection were observed. After 1 year of repair, the integrated scaffold could guide the regeneration of axons appearing in the debris of degraded microchannels, especially serotonin receptor 1A receptor‐positive axonal tracts, which were relatively orderly arranged. Moreover, a network of nerve fibres was present, and a few BMSCs expressed neuronal markers in tubular lumens. Functionally, electrophysiological and locomotor functions of rats were partially recovered. In addition, we found that BMSCs could protect neurons and oligodendrocytes from apoptosis during the early stage of implantation. Taken together, our results demonstrate the potential of this novel integrated scaffold loaded with BMSCs to promote spinal cord regeneration through mechanical guidance and neuroprotective mechanisms.     

Biohybrids for spinal cord injury repair

Spinal cord injuries (SCIs) result in the loss of sensory and motor function with massive cell death and axon degeneration. We have previously shown that transplantation of spinal cord‐derived ependymal progenitor cells (epSPC) significantly improves functional recovery after acute and chronic SCI in experimental models, via neuronal differentiation and trophic glial cell support. Here, we propose an improved procedure based on transplantation of epSPC in a tubular conduit of hyaluronic acid containing poly (lactic acid) fibres creating a biohybrid scaffold. In vitro analysis showed that the poly (lactic acid) fibres included in the conduit induce a preferential neuronal fate of the epSPC rather than glial differentiation, favouring elongation of cellular processes. The safety and efficacy of the biohybrid implantation was evaluated in a complete SCI rat model. The conduits allowed efficient epSPC transfer into the spinal cord, improving the preservation of the neuronal tissue by increasing the presence of neuronal fibres at the injury site and by reducing cavities and cyst formation. The biohybrid‐implanted animals presented diminished astrocytic reactivity surrounding the scar area, an increased number of preserved neuronal fibres with a horizontal directional pattern, and enhanced coexpression of the growth cone marker GAP43. The biohybrids offer an improved method for cell transplantation with potential capabilities for neuronal tissue regeneration, opening a promising avenue for cell therapies and SCI treatment.     

神经干细胞移植治疗脊髓损伤

背景:研究已证实神经干细胞能促进脊髓损伤大鼠神经功能的恢复,但对移植细胞在体内的增殖、分化、迁移的研究有限。目的:观察神经干细胞移植对脊髓损伤大鼠后肢运动功能修复的影响。方法:SD大鼠制成T10脊髓全横断损伤模型,于造模成功后1周采用局部微量注射法。随机数字表法分为3组:损伤对照组仅打开椎管暴露脊髓;移植对照组:注射10μLDMEM/F12培养液;细胞移植组:造模后移植浓度为1.0×109L-1的神经干细胞悬液10μL。移植后通过不同时间点BBB行为评分、病理组织学、免疫荧光技术评价大鼠脊髓功能修复情况及移植细胞在体内的存活、迁移、分化。结果与结论:在体外成功建立SD大鼠海马源性神经干细胞培养体系;移植对照组、细胞移植组大鼠随着时间延长BBB评分均不同程度提高,从移植后2周起细胞移植组大鼠评分明显高于移植对照组(P<0.05);神经干细胞移植后能够在体内继续存活、迁移并且分化为NF-200、GFAP表达阳性的神经元及星形胶质细胞。提示神经干细胞移植治疗脊髓损伤是一种有效的方法。