电针联合嗅鞘细胞移植对大鼠脊髓损伤神经轴突再生及走向的影响

目的:探讨电针对嗅鞘细胞(OECs)移植大鼠轴突再生的影响及作用机制。方法:2.5月龄Sprague Dawley(SD)雄性大鼠72只,体重(220±20)g,采用挫伤加全横断的造模方法造成T9脊髓损伤模型后随机分成模型组、电针组、嗅鞘细胞组和电针加嗅鞘细胞组。各组动物于造模后4周和8周注射5%荧光金水溶液(flurosecentgold,FG) 0.5 μl进行逆行标记,后进行荧光金逆行示踪观察以及动物行为学观察(BBB评分).结果:(1)BBB评分结果示术后第1天至第1周,各组间比较差异无统计学意义(P>0.05);从第3周开始,电针+OECs组高于模型组、OECs组、电针组3组(P<0.05).(2) 荧光金逆行示踪结果显示:术后4、8周各组脊髓内均可观察到有FG阳性神经纤维再生;在脊髓损伤区,电针加OECs组通过脊髓损伤区荧光金标记的阳性神经纤维数量多于其他3组,走行较其他3组规则。结论:电针联合OECs移植治疗能够极大的促进脊髓损伤大鼠神经纤维的再生以及大鼠后肢功能的恢复,能够恢复神经传导通路,并对再生的神经纤维生长方法有一定的导向性。     

骨髓间质干细胞与胚胎嗅鞘细胞联合移植治疗大鼠脊髓损伤的实验研究

目的：观察人骨髓间质干细胞（MSCs）与胚胎嗅鞘细胞（OECs）联合移植治疗大鼠脊髓损伤的效果，探讨共移植的OECs对MSCs分化的影响。方法：采用Allen’s法制作大鼠脊髓损伤模型．随机分为MSCs移植组（A组）、OECs移植组（B组）、MSCs与OECs联合移植组（C组）及PBS注射组（D组），术后1-5周采用BBB评分、经颅磁刺激运动诱发电位及组织学方法检查脊髓损伤修复情况。结果：术后2周起，A、B、C组BBB评分和诱发电位潜伏期与D组比较恢复明显，C组与A、B组相比亦有显著性差异（P〈0．05），术后5周时C组损伤区有较密的神经轴突分布，近端可见大量成束再生轴突；A、B组损伤区及近端再生轴突分布稀疏；D组损伤区及近端少见轴突。C组移植的MSCs中Nestin及NF表达阳性的比率较A组高（P〈0.05）。结论：联合移植OECs可促进MSCs向神经元方向转化，提高MSCs分化为神经元的比例；MSCs与OECs可以在脊髓损伤修复中发挥协同作用，联合细胞移植是提高脊髓损伤修复效果的可行方法。     

嗅鞘细胞经低能激光照射后移植对大鼠脊髓损伤神经功能修复的影响

目的 探讨嗅鞘细胞(OECs)经低能激光照射(LPLI)后移植对大鼠脊髓横断损伤后功能修复的影响. 方法 24只SD大鼠T<,12>脊髓完全横断伤模型建模4周后,随机分为OECs移植组、经LPLI的OECs的移植组和空白对照组(DMEM培养液),应用BBB评分法、组织学评价以及Flurogold逆行示踪评价各组脊髓损伤的修复情况. 结果三组大鼠不同移植方式以及评分时间点对移植后下肢功能BBB评分结果的影响差异均有统计学意义(P=0.000),且组间差异均有统计学意义(P=0.000).经LPLI的OECs移植组大鼠头尾侧均可见NGFRp75阳性及GFAP阳性的OECs,OECs移植组则仅可见GFAP阳性的OECs,空白对照组未见NGFRp75阳性及GFAP阳性的OECs.OECs移植组和经LPLI的OECs移植组大鼠头尾侧及瘢痕区均可见Flurogold标记的神经纤维穿行,空白对照组未见Flurogold标记的神经纤维穿行. 结论 OECs及经LPLI的OECs均可促进损伤脊髓的功能恢复,OECs经LPLI后可能更具有促进损伤脊髓功能恢复的作用.     

大鼠脊髓损伤后不同时期移植人脐带间充质干细胞的修复效果观察

目的:观察大鼠脊髓损伤后不同时期局部移植人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchy-mal stem cells,hUCMSCs)修复脊髓损伤的效果,探讨hUCMSCs局部移植治疗脊髓损伤(spianl cord injury,SCI)的最佳移植时机。方法:雌性Wistar大鼠80只,随机均分为A、B、C、D组,以Impactor Model-Ⅱ打击器制备脊髓胸10(T10)损伤模型。A组为单纯损伤组,B组损伤后3d移植hUCMSCs,C组损伤后1w移植hUCM-SCs,D组损伤后3w移植hUCMSCs,分别于造模后24h、移植前1d及移植后8w(A组与D组损伤后相应时间点相同)每周对各组大鼠后肢功能进行行为学评分(BBB评分);移植后8周免疫组化染色观察移植细胞的存活、分化和血管再生情况,10周时用生物素葡聚糖胺(biotin dextran amine,BDA)示踪皮质脊髓束(corticospinaltract,CST)观察轴突的再生情况。结果:SCI后24h各组大鼠BBB评分无显著性差异(P0.05),D组在移植前和移植后1周与A组相应时间点的BBB评分无显著性差异(P0.05),移植后2w起各时间点评分均明显高于A组相应时间点,差异有统计学意义(P0.05);A组在SCI后9w时到达平台期,与实验结束时相比差异无统计学意义(P0.05)。移植各组移植后BBB评分逐渐上升,后一个时间点与同组前一时间点比较差异有显著性意义(P0.05),移植后6w开始C组明显高于B、D组(P0.05)。免疫组化染色A组脊髓中未见Brdu阳性细胞,损伤区血管形态欠完整,未见新生血管;损伤周围星形胶质细胞大量增生,细胞肥大、突起增多、排列不规则,形成胶质瘢痕;未见BDA标记的皮质脊髓束通过损伤区。B、C、D组脊髓中均有Brdu阳性标记的细胞存活,C、D组中细胞数量明显多于B组,但三组中均未见到移植细胞向神经元或神经胶质样细胞分化;B、D组损伤周围的星形胶质细胞较A组减少,但排列仍欠规则;C组损伤周围星形胶质细胞形态趋于正常,排列规则,且有大量星形胶质细胞通过损伤区,血管再生数目及通过损伤区的皮质脊髓束神经纤维也明显多于B、D组。结论:大鼠SCI后局部移植的hUCMSCs能长期存活,抑制胶质瘢痕形成,改善后肢运动功能;SCI后1w移植的效果优于SCI后3d和3w时移植的效果。     

嗅鞘细胞联合VEGF对大鼠损伤脊髓的保护作用

目的探讨嗅球源性嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)移植联合鞘内重复注射VEGF对损伤脊髓功能恢复的促进作用,以及二者对神经元和神经纤维的协同保护作用。方法取新生2～3 d大鼠嗅球分离纯化培养OECs,于培养9 d用0.25%胰蛋白酶消化后收集细胞。将75只成年雌性Wistar大鼠(体重200～250 g)随机分为5组,A组为假手术组,仅行椎板切除术。B、C、D、E组采用重力打击法制作脊髓损伤模型后,B组术后1 d于脊髓损伤部位分4点共注射DMEM-F12无血清培养基10μL,并每天2次鞘内注射生理盐水10μL,持续1周;C组同上法分别注射DMEM-F12培养基10μL及重组大鼠VEGF165(recombined rat VEGF165,rrVEGF165)25 ng;D组注射含1×105个OECs的DMEM-F12培养基10μL及生理盐水10μL;E组注射含1×105个OECs的DMEM-F12培养基10μL及rrVEGF165 25 ng。术后1 d及术后1～8周每周采用Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分标准评定大鼠后肢功能恢复情况;术后8周处死实验动物,取材行透射电镜、HE染色观察,并行p75NGF受体(p75 NGF receptor,p75NGFR)、半胱氨酸蛋白酶3(Caspases-3)、血管性假血友病因子(von Willebrand factor,vWF)免疫组织化学染色,评价损伤脊髓修复情况。结果术后E组大鼠后肢功能恢复较快,8周时BBB评分显著高于其余各组(P<0.05)。透射电镜和HE染色显示:B组有髓神经纤维和神经元受损严重;C、D组损伤轻于B组;E组受损最轻,断端间残存组织较多,有髓神经纤维髓鞘较完整,神经元呈多角形,有少量空泡化的线粒体。免疫组织化学染色示,B、C、D、E组Caspase-3阳性细胞数显著多于A组(P<0.05),B、D组明显多于C、E组(P<0.05),C、E组间差异无统计学意义(P>0.05)。C、E组vWF阳性血管数多于A、B、D组(P<0.05),但C、E组间差异无统计学意义(P>0.05)。D、E组均可见p75NGFR阳性OECs。结论 OECs移植联合鞘内重复注射VEGF可显著促进大鼠脊髓损伤修复,部分恢复损伤神经功能,对受损神经纤维和神经元的变性有保护作用,且二者有协同作用。     

活性巨噬细胞移植促进脊髓损伤后功能恢复的实验研究

目的 探讨活性巨噬细胞移植对脊髓损伤修复的促进作用.方法 用改良Allen法制成大鼠脊髓损伤模型.随机分成对照组(A组),脊髓内微量注射生理盐水20μl;活性巨噬细胞移植组(B组),脊髓内注射活性巨噬细胞悬液20μl.移植后7、14、28 d采用斜板试验、脊髓运动功能BBB(Basse,Beattie and Bresnahan)评分法观察大鼠运动功能恢复情况,脊髓诱发电位检测观察神经功能恢复,HE染色观察脊髓损伤处空洞面积的改变情况,免疫组化法观察移植的活性巨噬细胞的存活情况及损伤部位神经纤维的再生情况.结果 术后28 d,两组斜板倾斜角度差异有统计学意义(A组44.96°±5.70°,B组52.72°±6.51°,P＜0.05);两组BBB评分差异有统计学意义(A组6.8±1.2,B组11.8±2.2,P＜0.05).同时,两组MEP潜伏期差异也有统计学意义[A组(4.69±0.47)mg,B组(3.62±1.29)ms,P＜0.05],两组SEP潜伏期差异有统计学意义[A组(4.19±1.97)ms,B组(2.01±0.55)ms,P＜0.05].两组神经轴突计数差异有统计学意义[A组(32.8±6.1)条/mm2,B组(40.8±9.0)条//mm2 P＜0.05].实验组可见损伤区巨噬细胞存在,脊髓损伤处空洞面积减小,有明显神经纤维再生.结论 活性巨噬细胞可在脊髓损伤处存活并减轻脊髓损伤,减小脊髓损伤处空洞面积,促进受损轴突的再生和运动功能的恢复.     

硫酸软骨素酶ABC联合嗅鞘细胞移植修复大鼠亚急性脊髓损伤的实验研究

目的 分析大鼠亚急性脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后联合应用嗅鞘细胞(olfactory ensheathingcells,OECs)和硫酸软骨素酶ABC(chondroitinase ABC,ChABC)移植的可行性,并探讨其相互作用.方法 取健康成年sD大鼠3只,分离嗅球培养OECs,原代培养8～9 d后调整细胞浓度为1×105个/μL备用.另取健康成年SD大鼠54只制备SCI动物模型,并随机分为4组;A组(n=36)为对照组,不作处理,B、C、D组(n=6)分别于损伤区注射OECs、ChABC和ChABC/OECs.采用BBB评分法评价伤后1、2、3、7、14 d各组大鼠双后肢运动功能.A组分别于伤后即刻,1、2、3、7、14 d取材(n=6),B、C、D组于伤后14 d取材行HE染色并计算损伤区最大横径和坏死总面积;行胶质细胞酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)/CS56、GFAP/生长相关蛋白43(growth associated protein 43,GAP-43)和GFAP/神经丝蛋白160(neurofilament 160,NF160)免疫荧光染色,评价神经纤维束再生情况.结果 各组各时间点BBB评分结果示,A组与B、C、D组比较差异均有统计学意义(P<0.05),B、C组与D组比较差异有统计学意义(P<0.05).HE染色示,伤后14 d时各组均有空洞形成,伤后B、C、D组损伤区最大横径和坏死总面积与A组比较差异均有统计学意义(P<0.01),B、C组与D组比较差异有统计学意义(P<0.01).免疫组织化学染色示,A组GFAP反应最强,损伤区空洞明显可见,范围大于其他3组;D组介于B、C组之间;B、C、D组的GAP-43表达增多,且以D组为著;D组损伤区内的NF通过明显多于其他3组.结论 ChABC联合OECs移植对亚急性SCI有较好的疗效.     

低温保存的嗅鞘细胞移植治疗脊髓损伤的实验研究

目的:观察低温保存复苏后嗅鞘细胞(OECs)局部移植治疗脊髓损伤(SCI)的疗效,探讨低温保存对嗅鞘细胞活性的影响。方法:建立大鼠T10节段脊髓半切损伤模型56只,随机分为四组,每组12只:新鲜OECs移植组(A组),冻存OECs移植组(B组),D/F12培养液移植组(C组)和空白对照组(D组)。A组损失伤局部行新鲜OECs移植,B组将处于对数生长期的OECs冻存3个月,复苏后(用双苯亚甲胺标记)移植到脊髓半切模型大鼠脊髓损伤区。术后第1天、1、2、3、4、6、8及10周时进行联合行为学(CBS)综合评分,术后5周和10周时取材观察移植细胞存活及迁移情况;HE染色及嗜银染色观察脊髓组织病理及轴突情况;NGFRp75免疫组织化学染色情况。结果:术后第1天,2、10周时CBS评分,A组分别为85.78±1.07、58.80±5.00、6.52±2.37;B组分别为86.12±1.29、60.06±6.51、8.15±2.26;C组分别为86.4±1.03、66.28±7.00、30.65±5.60;D组分别为86.75±1.37、69.85±6.61、34.13±5.38。A、B两组间无明显差别(P>0.05);C组与D组间比较无差异(P>0.05);A组及B组较C组和D组在2周后各时段差别有显著意义(P<0.05)。组织学方面,HE染色和嗜银染色A、B两组在术后5周可见多量突起经近侧断端向损伤区域生长,10周时可见神经纤维跨越损伤区域,而C、D组未见有神经纤维跨越损伤区;NGFRp75免疫组化染色,无论5周还是10周,A、B两组在损伤部位均可见阳性染色区域,C、D组未见有阳性着色。术后5周时A、B两组可检测到荧光标记细胞,且可见细胞发生迁移。结论:低温保存的OECs脊髓局部移植治疗SCI与新鲜OECs移植治疗效果无差别。     

全反式维甲酸干预鼠胚神经干细胞联合胶质细胞源性神经营养因子及硫酸软骨素酶ABC移植修复大鼠脊髓损伤的研究

目的探讨全反式维甲酸(all-trans-retinoic acid,ATRA)干预培养的鼠胚神经干细胞(neural stem cells,NSCs)联合胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line derived neur otrophic factor,GDNF)、硫酸软骨素酶ABC(chondroitinase ABC,Ch ABC)移植治疗大鼠脊髓损伤的效果。方法取健康成年雌性SD大鼠60只,体重200~250 g,随机分为5组(n=12),分别为假手术组(A组)、损伤对照组(B组)、NSCs+GDNF移植组(C组)、NSCs+Ch ABC移植组(D组)、NSCs+GDNF+Ch ABC移植组(E组)。B~E组于T10平面横断脊髓建立脊髓全横断损伤模型,A组仅显露硬脊膜但不损伤脊髓。于术后第8天将Brd U标记的ATRA干预培养的鼠胚NSCs移植至C、D、E组大鼠,第8~14天C~E组每天对应给予10μL GDNF、10μL Ch A BC,A、B组给予等量生理盐水。术后观察大鼠一般情况;于术前1 d、术后7 d及移植后1、2、5、8周采用BBB评分评估大鼠双后肢运动功能,采用体感诱发电位(somatosensory evoked potentials,SEP)评估神经传导功能。移植8周处死各组大鼠,取移植节段脊髓行HE染色和免疫荧光染色观察。结果造模术后共5只大鼠死亡,均补充。造模术后各时间点,B~E组大鼠BBB评分均较A组降低,SEP潜伏期均较A组延长,差异有统计学意义(P0.05);造模术后7 d、移植后1周时,B~E组组间BBB评分、SEP潜伏期比较,差异无统计学意义(P0.05);移植2、5、8周,C~E组大鼠双后肢功能逐步恢复,各时间点BBB评分均高于B组,SEP潜伏期均短于B组,差异有统计学意义(P0.05);移植5、8周,E组BBB评分高于C、D组,SEP潜伏期短于C、D组,差异有统计学意义(P0.05)。HE染色示,A组灰、白质分界清楚,细胞排列规则;B组损伤区血管形态欠完整,细胞排列紊乱,可见囊腔及胶质瘢痕形成;C~E组细胞增生明显,坏死囊腔较B组小。免疫组织荧光染色示,A、B组未见明显Brd U标记阳性细胞;C、D、E组Brd U阳性细胞胞体呈橘红色,E组阳性细胞多于C、D组(P0.05)。C~E组神经胶质纤维酸性蛋白阳性细胞少于A、B组,E组少于C、D组,差异均有统计学意义(P0.05)。C~E组抗微管相关蛋白2阳性细胞多于A、B组,E组多于C、D组,差异均有统计学意义(P0.05)。结论经ATRA干预培养的NSCs联合GDNF及Ch ABC移植对大鼠脊髓损伤再修复的促进作用优于NSCs分別联合GDNF、Ch ABC,提示GDNF、Ch ABC在治疗脊髓损伤修复过程中具有协同作用。     

胶质细胞源性神经营养因子体内转基因治疗对脊髓运动神经元的保护作用

目的研究脂质体介导胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)体内转基因对大鼠脊髓损伤(SCI)后脊髓前角运动神经元的保护作用。方法雄性SD大鼠50只随机均分为绿色荧光蛋白(GFP)组和GDNF组。采用改良Nystrm法制备大鼠脊髓急性压迫损伤模型,将脂质体DC-Chol和重组质粒pEGFP-GDNFcDNA混合后注入大鼠损伤脊髓。利用RT-PCR技术和荧光显微镜检测GDNF基因体内转染的表达;应用尼氏染色、酶组织化学染色方法观察SCI后伤区前角运动神经元存活的数目和胆碱酯酶(CHE)及酸性磷酸酶(ACP)的变化;采用斜板试验和BBB评分观察大鼠后肢运动功能恢复情况。结果SCI后1周和4周GDNF在损伤局部有转录和蛋白水平高表达。SCI后第1、2、4周,GDNF组前角运动神经元存活数目(20.4±3.2、21.7±3.6、22.5±3.4)明显多于GFP组(16.8±2.8、17.3±2.7、18.2±3.2)(P<0.05)。SCI后第1、2周,GDNF组前角运动神经元中CHE平均灰度值(74.2±25.8,98.7±31.6)低于GFP组(98.5±32.2,134.6±45.2)(P<0.01),ACP平均灰度值(84.5±32.6,79.5±28.4)高于GFP组(61.2±24.9,52.6±19.9)(P<0.01)。大鼠SCI后1~4周,GDNF治疗组后肢运动功能评分明显高于GFP对照组,两组间差异有显著性意义(P<0.05)。结论GDNF体内转基因能保护脊髓不完全性损伤后引起的神经元坏死和退变,     

不同方法共移植的嗅鞘细胞和雪旺氏细胞在损伤脊髓内的迁移和对轴突再生的影响

目的:观察经不同方法共移植的嗅鞘细胞和雪旺氏细胞在脊髓内的迁移特点和对轴突再生的影响.方法:将8只75±1d雌性SD大鼠随机分为2组,每组4只,利用NYU打击器制作TIO脊髓损伤模型,打击高度25mm,打击杆重量10g.造模后2周,一组采用联合移植,雪旺氏细胞移植于损伤鄢位中心,嗅鞘细胞移植于距离损伤中心0.5mm处的头侧和尾侧的脊髓中线上;另一组采用混合移植,将嗅鞘细胞和雪旺氏细胞混合后移植于距离损伤中心0.5mm处的头侧和尾侧的脊髓中线上.每个部位注射4个点,深度为1.75mm,1.25mm、1mm、0.5mm.注射速度为0.1μl/min.联合移植组嗅鞘细胞晕每点0.5μl含5×10~4个,雩旺氏细胞晕为每点1μl含10~5个雪旺氏细胞;混合移植组为每点1μl含嗅鞘细胞和雪旺氏细胞各5×10~4个.细胞移植后1周和8周时各组分别取2只大鼠.以损伤部位为中心取包含细胞移植部位的脊髓,荧光和共聚焦显微镜下观察细胞迁移情况,利用神经丝(neurofilment,NF)和乍长相关蛋白-43(growth associated protein-43,GAP-43)免疫荧光染色观察移植细胞对轴突再生的影响.结果:两组中均可见嗅鞘细胞迁移,主要在灰质和白质内沿脊髓纵轴向损伤部位迁移,还分别有一小部分沿中央管和蛛网膜下腔迁移;但雪旺氏细胞仅存与嗅鞘细胞混合移植于距离损伤中心0.5mm处的头侧和尾侧脊髓时才可见有限距离的迁移.联合移植时,NF阳性(NF+)和GAP-43阳性(GAP-43+)纤维伴随嗅鞘细胞迁移而沿脊髓纵轴延伸,雪旺氏细胞移植处可处NF+纤维从各个方向长入损伤部位(移植部位)并互相缠绕;混合移植时,大量NF+纤维伴随移植细胞迁移而延伸,损伤部佗虽然NF+纤维较少,但没有互相缠绕现象.结论:雪旺氏细胞在损伤脊髓内迁移能力差;嗅鞘细胞不仅具有良好的迁移能力,而且可促进雪旺氏细胞迁移.无论是联合移植还是混合移植,移植细胞均能促进轴突再生,但联合移植时雪旺氏细胞移植处再生纤维互相缠绕、无法延伸.     

cAMP诱导大鼠脊髓损伤后神经再生

目的观察在体给入环磷酸腺苷(cyclic adinosine monophosphate,cAMP)对大鼠脊髓损伤后神经再生的作用。方法56只SD大鼠制成脊髓T10背侧半切断损伤模型,随机分为六组。各组分别在脊髓损伤局部、大脑运动皮层和T6蛛网膜下腔内给入cAMP或生理盐水。动物存活6周后处死,制作脊髓组织切片,通过免疫组化染色观察损伤区局部神经丝的分布;通过皮质脊髓束和脊髓顺行追踪观察皮质脊髓束和脊髓神经纤维的再生;通过动物后肢运动BBB评分观察后肢运动功能恢复的程度,并以此来评价治疗措施的脊髓损伤修复效果。结果用三种方式给入cAMP,损伤区神经丝沿脊髓纵轴延伸分布,但未与尾端重新连接。在蛛网膜下腔给入cAMP无明显的脊髓神经再生;在损伤区局部和大脑运动皮层给入cAMP,损伤区可见大量脊髓再生纤维,包括部分皮质脊髓神经纤维再生。各组动物在术后4～5周均恢复正常行走,BBB评分超过20分。结论在脊髓损伤局部和在大脑运动皮层给入cAMP能诱导大鼠脊髓损伤后神经再生,但尚不能达到有效促进实验动物后肢运动功能的效果。     

胶质细胞源性神经营养因子对大鼠脊髓损伤后运动功能的影响

目的:研究胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）对大鼠脊髓损伤后后肢运动功能恢复的影响。方法:采用改良Nystr(?)m法后路压迫大鼠胸段脊髓造成损伤模型,经蛛网膜下腔置管局部连续给予NGF （10μg/d）或GDNF（10μg/d）1周,对照组给予生理盐水。伤后4周3组分别观测:①伤段脊髓残存组织面积;②采用斜板试验和运动功能评分观察大鼠后肢运动功能恢复情况。结果:大鼠脊髓损伤后4～14d,GDNF治疗组后肢运动功能评分明显高于NGF组和生理盐水对照组（P<0.05）。伤后28d GDNF组伤段残存脊髓组织面积大于对照组和NGF组（P<0.01）。结论:外源性GDNF能减少脊髓损伤后伤区的坏死、萎缩并促进大鼠后肢运动功能的早期恢复。     

Influence of cryopreserved olfactory ensheathing cells transplantation on axonal regeneration in spinal cord ofadult rats

Objective: To observe the effects of cryopreserved olfactory ensheathing cells (OECs) transplantation on axonal regeneration and functional recovery following spinal cord injury in adult rats. Methods : Twenty-four rats were divided into experimental and control groups, each group having 12 rats. The spinal cord injury was established by transecting the spinal cord at T10 level with microsurgery scissors. OECs were purified from SD rat olfactory bulb and cultured in DMEM ( Dulbecco‘s minimum essential medium) and cryopreserved (-120~C) for two weeks. OECs suspension I (1-1.4) x 105/ul ] was transplanted into transected spinal cord, while the DMEM solution was injected instead in the control group. At 6 and 12 weeks after transplantation, the rats were evaluated with climbing test and MEP ( moter evoked potentials) monitoring. The samples of spinal cord were procured and studied with histological and immunohisto chemical stainings. Results: At 6 weeks after transplantation, all of the rats in both transplanted and control groups were paraplegic, and MEPs could not be recorded. Morphologyof transplanted OECs was normal, and OECs wereinterfused with host well. Axons could regrow into gap tissue between the spinal cords. Both OECs and regrown axons were immunoreactive for MBP. No regrown axons were found in the control group. At 12 weeks after transplantation, 2 rats (2/7) had lower extremities muscle contraction, 2 rats (2/7) had hip and/or knee active movement, and MEP of 5 rats (5/7) could be recorded in the calf in the transplantation group. None of the rats (7/7) in the control group had functional improvement, and none had MEPs recorded. In the transplanted group,histological and immunohistochemical methods showed the number of transplanted OECs reduced and some regrown axons had reached the end of transected spinal cord. However, no regrown axons could be seen except scar formation in the control group. Conclusions: Cryopreserved OECs could integrated with the host and promote regrowing axons across the transected spinal cord ends.     

嗅鞘细胞移植对大鼠损伤脊髓组织中BDNF表达的影响及意义

目的 观察嗅鞘细胞(OEC)移植治疗大鼠脊髓损伤的作用以及脊髓损伤组织中脑源性神经营养因子(BDNF)表达的变化,从神经营养因子角度探讨OEC移植修复脊髓损伤的机制.方法 分离和培养绿色荧光蛋白转基因大鼠的OEC,备移植用.取SD大鼠制备脊髓损伤模型,用随机数字表法将建模成功后的SD大鼠分为2组.实验组:建模成功后立即进行OEC移植,移植部位为脊髓损伤处及其首尾正中血管的左右两侧;对照组:用DMEM/F12培养液替代OEC悬液,操作同实验组.移植后对各组大鼠的运动功能进行评分,每周1次.采用实时逆转录聚合酶链反应检测BDNF mRNA的表达,采用免疫组织化学法检测BDNF蛋白的表达,取正常SD大鼠BDNF mRNA和蛋白的检测水平作为正常对照.结果 移植后两组大鼠的运动功能均逐渐改善,移植后21 d时,实验组大鼠运动功能评分明显高于对照组(P＜0.05).移植后OEC存活良好,实验组损伤的脊髓组织周围分布有大量的呈绿色荧光的OEC.移植后21 d时,实验组BDNF mRNA和蛋白的表达水平显著高于对照组和正常对照组(P<0.05),而对照组也显著高于正常对照组(P<0.05).结论 OEC移植可明显修复大鼠的脊髓损伤,其机制可能与OEC通过增强损伤脊髓组织中BDNF mRNA和蛋白的表达,改善局部微环境有关.

Abstract：

Objective To observe the expression of brain-derived neurotrophical factor (BDNF) in injury spinal cord after transplantation olfactory ensheathing cells (OECs), and to investigate the mechanism of OECs repairing spinal cord injury.Methods OECs from GFP transgenic rats were separated and cultured for transplantation. Spinal cord injury rats were separated two groups by random digits table. In experimental group, OECs suspension were transplanted into injured spinal cord following spinal cord injury. In control group, DMEM was transplanted into the injured spinal cord after spinal cord injury. Motor function was evaluated per week after transplantation. The expression levels of BDNF mRNA and protein were detected by using RT-PCR and immunohistochemistry respectively, and compared with those from normal SD rats.Results Motor function of two groups was improved gradually after transplantation. The motor function scores in experimental group was obviously higher than in control group at 21st day after transplantation (P<0.05). A lot of survival GFP OECs distributed around impaired myeloid tissue. At 21st day after transplantation, BDNF mRNA and protein expression in experimental group were strongest (P<0.05), and stronger in control group than in normal group (P<0.05).Conclusion The transplantation of OECs can repair the injured spinal cord by increasing the expression of BDNF mRNA and protein to improve local microenvironment.     

NGF、BDNF基因修饰嗅鞘细胞脊髓内移植对损伤脊髓细胞的保护作用

目的：观察神经生长因子(nerve growth factor，NGF)和脑源性神经营养因子(brain-derived neurotmphic fac-tor，BDNF)基因修饰的嗅神经鞘细胞(Olfactory ensheathing cells，OECs)移植对损伤脊髓组织的保护作用。方法：将脊髓半横断伤SD大鼠模型，随机分为：NGF、BDNF基因修饰的OECs移植组(A组)、OECs移植组(B组)、损伤对照组(C组)和正常对照组(D组)。24h后每组8只动物取伤段标本，测水离子含量。其余动物第6周和12周每组8只动物爬坡试验，评价下肢运动功能及运动诱发电位(MEP)检测。结果：脊髓损伤(SCI)后组织水肿，Na^ 、Ca^2 离子浓度升高，K^ 、Mg^2 离子浓度降低。NGF、BDNF、基因修饰的OECs脊髓内移植后显著改善这些变化，且使SCI后神经功能有显著恢复。结论：NGF、BDNF基因修饰的OECs脊髓内移植对SCI有保护作用。其机制可能与减少神经细胞离子失衡，改善细胞内环境有关。     

Peripheral nerve grafts and aFGF restore partial hindlimb function in adult paraplegic rats

The purpose of this study was to evaluate the degree of functional recovery in adult rats with completely transected spinal cord following experimental treatment regimens that include implantation of peripheral nerve segments and local application of acidic fibroblast growth factor (aFGF). Rats were randomly divided to five groups: (1) spinal cord transection, (2) spinal cord transection and aFGF treatment, (3) spinal cord transection and peripheral nerve grafts, (4) spinal cord transection, aFGF treatment, and peripheral nerve grafts, and (5) sham control (laminectomy only). The locomotor behavior of all rats was analyzed by the Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) open field locomotor test over the six months survival time. Immunohistochemisty for neurofilament protein, and somatosensory (SSEP) and motor evoked potentials (MEP) were used to evaluate axon growth across the damage site following the different treatments. The results show four principal findings: (1) Only the combination of peripheral nerve grafts and aFGF treatment improved hindlimb locomotor function after spinal cord transection. (2) The SSEP and MEP demonstrated electrophysiological evidence of both sensory and motor information crossing the damaged site, but only in the combined nerve grafts and aFGF treatment rats. (3) Immunostaining demonstrated neurofilament positive axons extending through the graft area and into distal end of spinal cord, but only in the group with combined nerve grafts and aFGF treatment. (4) Retransection of group 4 rats eliminated the behavioral recovery, MEP, and SSEP responses, indicating that the improvement of hindlimb locomotor activity came from supraspinal control. These results demonstrate the ability of the repair strategy combining peripheral nerve grafts and aFGF treatment to facilitate the regeneration of spinal ascending and descending tracts and also recovery of motor behavior following spinal cord injury.     

不同途径移植自体激活雪旺细胞修复大鼠脊髓损伤

目的 通过不同途径移植自体激活雪旺细胞(autologous activated Schwann cells,AASCs),评价各种移植途径在修复脊髓损伤中的作用.方法 结扎Wistar大鼠双侧隐神经,1周后取下结扎处远端神经,在体外分离、培养、传代、纯化和鉴定后获得供实验用AASCs.60只Wistar大鼠制成T_(10)脊髓损伤模型后随机分为三组,1周后将预先用Hoechst33342标记的AASCs移植到三组大鼠体内:Ⅰ组,尾静脉移植;Ⅱ组,鞘内移植(经蛛网膜下腔);Ⅲ组,局部损伤处移植.术后采用BBB评分评价大鼠功能恢复.3个月后行BDA皮质脊髓束顺行示踪标记.标记2周后处死动物,取出损伤处脊髓行快速冰冻切片,行Cy3荧光探针染色、神经丝蛋白200(NF200)和HE染色.结果 AASCs在体外可稳定传4代以上,并表达S-100抗原.从术后第4周开始,BBB评分在各组间差异有统计学意义.至实验结束时,HE染色显示Ⅲ组中损伤空洞明显小于其余两组,NF200免疫组化染色阳性面积占总面积百分比各组间差异有统计学意义.BDA神经示踪显示,Ⅲ组中有较多的再生轴突通过脊髓损伤区,横断面上再生轴突的免疫组化阳性面积各组间差异有统计学意义.结论 局部损伤处移植AASCs可以有效保证移植细胞的数量,AASCs通过分泌多种营养因子和桥接损伤轴突再生的作用促进大鼠脊髓损伤后的功能恢复.