骨髓间充质干细胞在治疗视网膜疾病中的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有来源广泛、易于分离培养、易于基因转染且不易引起免疫排斥反应等特点,因此可作为细胞治疗和基因治疗的种子细胞.近年来人们对BMSCs在视网膜疾病中的应用进行了不断的研究和探索,为其可能作为一种新来源的种子细胞在干细胞移植治疗视网膜疾病方面提供新的依据.本文就BMSCs治疗视网膜疾病的研究进展作一综述.     

骨髓间充质干细胞的视网膜保护研究进展

骨髓间充质干细胞( bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)富集于骨髓,可跨胚层分化,是一种具有多向分化潜能的成体干细胞。 BMSC易于分离培养,可高效扩增和表达,具有组织修复能力。由于其具有免疫调节能力,能分泌神经营养因子,使BMSC可以作为移植治疗视网膜疾病的种子细胞。本文将对BMSCs的视网膜保护研究进展作一综述。     

骨髓间充质干细胞在视网膜移植领域的研究进展

临床上对于视网膜退行性疾病的治疗仍然只停留在改善循环、营养神经等支持治疗阶段,缺少特效的治疗方法,骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)是具有较强自我复制功能和多向分化潜能的一类细胞,人们开始通过尝试不同的分离、诱导、移植等手段,以实现其向视网膜细胞的转化,并最终实现体内的替代治疗。我们就BMSCs在视网膜移植领域的研究进展进行综述,以期为进一步的研究提供参考。     

骨髓间充质干细胞在角膜、视网膜及视神经疾病中的研究进展

骨髓间充质干细胞(BMSCs)是一种主要存在于骨髓中具有自我更新和多向分化潜能的干细胞.由于其具有体外无限增生、自我更新和能够分化成体内各种细胞的潜能,已经成为组织工程、细胞移植及基因治疗理想的靶细胞.在眼科相关研究中,BMSCs移植的研究主要集中于角膜病及视网膜疾病的治疗,视网膜疾病的治疗方式又可分为玻璃体腔注射和视网膜下移植,两者均有一定的治疗效果,而关于视神经疾病的治疗方面,国内外的研究较少.BMSCs的研究为解决当前眼科疾病治疗提供了新的思路和前景,但研究仍处于动物实验阶段,要进一步进行临床试验还有许多问题需要解决.就BMSCs的研究发展概况及其在眼科的研究进展进行综述.     

基因修饰骨髓间充质干细胞脑源性神经营养因子的表达变化

目的：研究基因修饰的骨髓间充质干细胞( bone marrow mesenchymal stem cell,BMSC)分泌脑源性神经营养因子( brain-derived neurotrophic factor,BDNF)的表达变化。
　　方法：实验分为空白对照组(未经转染BMSC细胞)、阴性对照组(采用不含BDNF基因的空载质粒转染的BMSC细胞)和实验组(采用含BDNF基因的质粒转染的BMSC细胞)。 Realtime PCR 测定基因修饰的 BMSC 细胞 BDNF mRNA表达,ELISA测定基因修饰的BMSC细胞BDNF的分泌表达。
　　结果：实验组第3、4、5、6、7和8代 BMSC 细胞 BDNF mRNA表达高于空白对照组和阴性对照组,组间差异具有统计学意义( P3：F=491.788,P<0.05;P4：F=380.112,P<0.05;P5：F=1854.929,P<0.05;P6：F=224.540,P<0.05;P7：F=619.155,P<0.05;P8：F=10.092,P<0.05)。实验组BMSC细胞随着细胞传代,BDNF mRNA表达逐渐下降,不同代数间差异具有统计学意义(F=298.603,P<0.05)。实验组3、4、5、6、7和8代BMSC细胞BDNF的分泌表达高于空白对照组和阴性对照组,组间差异具有统计学意义(P3：F=520.609,P<0.05;P4：F=734.520,P<0.05;P5：F=152.847,P<0.05;P6：F=80.372,P<0.05;P7：F=96.083, P<0.05;P8：F=38.532,P<0.05)。实验组BMSC细胞随着细胞传代,BDNF的分泌表达逐渐下降,不同代数间差异具有统计学差异(F=230.084,P<0.05)。
　　结论：通过基因工程可增强BMSC细胞表达BDNF。     

骨髓间充质干细胞移植治疗视网膜病变

目前,对视网膜病变的治疗仍缺乏有效的药物.为解决视网膜损伤的修复问题,有研究者用胚胎干细胞、胚胎视网膜祖细胞、成体哺乳动物眼干细胞等进行了实验,但这些方法都存在着伦理学和移植学上的不足.骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)是骨髓中一类具有多向分化潜能的细胞群,在体外可诱导分化为神经元样细胞,进行BMSC移植,为视网膜病变的治疗提供了一条新的途径.现就BMSC生物学特征、体外的分离和纯化、向神经元样细胞的诱导分化及在视网膜病变治疗中的研究进展作一综述.     

腺病毒构建过表达睫状神经营养因子对骨髓间充质干细胞的影响

目的：构建过表达睫状神经营养因子(CNTF)的腺病毒,利用腺病毒载体转染骨髓间充质干细胞,使其在体外持续高效表达CNTF,为视网膜病变的体外研究提供新途径。

方法：构建空载GFP-腺病毒及CNTF-腺病毒,取第3代BMSCs用于转染实验,分为3组：空白对照组(未转染腺病毒组)、阴性对照组(GFP-腺病毒转染组)和实验组(CNTF-腺病毒转染组)。ELISA测转染后1、2、3d各组上清液的CNTF蛋白分泌量。

结果：成功构建空载GFP-腺病毒及CNTF-腺病毒, 实验组的CNTF表达量明显高于空白对照组和阴性对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。

结论：利用腺病毒载体可使BMSCs在体外持续高效表达CNTF。     

骨髓间充质干细胞向视网膜细胞诱导分化的研究

骨髓间充质干细胞作为成体干细胞的一种,具备自我更新能力和多向分化潜能的特性,在适当条件下能分化为骨、肌肉、脂肪、神经等多谱系细胞.在不同诱导环境下,骨髓间充质干细胞具有向视网膜神经细胞、视网膜色素上皮细胞、光感受器细胞等视网膜细胞分化的潜能,为视网膜疾病的治疗提供新思路.     

大鼠骨髓间充质干细胞视网膜下移植观察

目的：鉴定骨髓间充质干细胞（mesenchymal stem cells,MSCs)在体外不诱导的条件下视网膜下移植后的定位。方法：体外培养雄性大鼠MSCs，直接作为细胞供体视网膜下移植于成年雄性大鼠视网膜下，4周后将动物处死，取眼球做石蜡切片，用Y染色体鉴定，为做进一步验证，将MSCs用重组腺相关病毒AAV－gfp感染后移植，分别于4、8周取动物眼球作冰冻切片，于荧光显微镜下做绿色荧光蛋白（green fluorescence protein，GFP）表达观察。结果：培养的MSCs集落生长迅速，均一性好；Y染色体原位杂交鉴定表明来源于MSCs的阳性细胞融合入了原来的视网膜结构，在光学显微镜下可分布于视锥，视杆细胞层，双极细胞层及节细胞层；在荧光显微镜下可见GFP标记的阳性细胞存在，分布于视网膜色素上皮层、视锥，视杆细胞层，双极细胞层及节细胞层，细胞形态与结构同周围的视网膜相似；2种标记方法检测到的视网膜结构完整，未见到玫瑰花结样结构。结论：MSCs可在视网膜下移植后4周与原视网膜结构相融合，2种方法检测到的阳性细胞分布于视网膜色素上皮层，视细胞层，双极细胞层及节细胞层。     

睫状神经营养因子基因修饰的大鼠骨髓间充质干细胞的构建

背景 间充质干细胞作为基因转移的载体,已在多种疾病的研究中发挥作用.该方法可能为外源性神经营养因子在中枢神经系统,包括在视网膜中的应用提供更有效的途径. 目的 构建慢病毒介导的过表达睫状神经营养因子（CNTF）的骨髓间充质于细胞（BMSCs）,为眼科视网膜、视神经疾病的治疗提供新的方法.方法 对SD大鼠BMSCs进行培养和传代,第4代细胞用于实验.将全基因合成含信号肽的大鼠CNTF基因编码序列克隆至pHⅣ-dTomato慢病毒载体质粒,构建重组质粒CNTF-dTomato.CNTF-dTomato/pHⅣ-dTomato与慢病毒辅助质粒psPAX2及pMD2.G共转染293T细胞进行慢病毒包装,获得重组慢病毒CNTF-lenti及不含CNTF的control-lenti.以CNTF-lenti或control-lenti感染SD大鼠BMSCs,构建CNTF-BMSCs及空载-BMSCs细胞,根据红色荧光蛋白dTomato表达情况确定病毒感染效率;未感染lenti的BMSCs为空白-BMSCs.用ELISA法测定空白-BMSCs、空载-BMSCs及CNTF-BMSCs细胞培养液中CNTF的质量浓度.将CNTF-BMSCs向成骨和成脂2个方向诱导分化,并用茜素红S（ARS）染色和油红O染色对分化细胞进行鉴定.结果 CNTF-dTomato质粒转化大肠杆菌Stbl3感受态细胞后,菌落PCR产物大小约为1 033 bp,质粒测序结果显示,pHⅣ-dTomato质粒中插入部分的碱基序列与预期序列一致,显示CNTF-dTomato质粒构建成功.重组慢病毒对BMSCs的感染率达95％.ELISA检测结果显示,感染后2、3、4、7d,CNTF-BMSCs组细胞上清液中CNTF蛋白的质量浓度明显高于空白-BMSCs组及空载-BMSCs组,差异均有统计学意义（均P=0.000）;CNTF-BMSCs组感染后2、3、7d细胞上清液中CNTF质量浓度均明显高于感染后1d,差异均有统计学意义（P=0.013、0.004、0.042）.CNTF-BMSCs经成脂培养基诱导后分化的细胞油红0染色呈红色着染,经成骨培养基诱导后分化的细胞ARS染色可见橘红色钙结节. 结论 本研究成功构建CNTF-dTomato质粒,利用慢病毒载体可成功构建稳定过表达分泌型CNTF的大鼠BMSCs,CNTF-BMSCs具备向脂肪细胞和成骨细胞分化的潜能.     

Mesenchymal stem cells for retinal diseases

Retinal diseases are featured with the common result of retinal cell apoptosis that will cause irreversible vision loss. Various attempts have been made for the solution against cell death. However, few approaches turn out to be effective. With the progress in mesenchymal stem cells (MSCs) research, MSCs were considered as a promising source for cell replacement or neuroprotection in retinal disorders. MSCs have the property of self-renewal and are multipotent cells derived from various mesenchymal tissues, which were demonstrated being capable of differentiating into multilineage tissue cells. Some works were also done to differentiate MSCs into retinal cells. MSCs could be induced to express retinal cell markers under certain stimuli. Recent studies also suggest that MSCs should be an ideal source for neuroprotection via the secretion of a variety of neurotrophins. Engineered MSCs were also used as vehicles for continuous delivery of neurotrophins against retinal degeneration with encouraging results. Since there are still barriers on the differentiation of MSCs into functional retinal cells, the use of MSCs for neuroprotection in retinal diseases seems to be a more practicable approach and worthy of further investigations.     

Neuroprotective effects of BDNF and GDNF in intravitreally transplanted mesenchymal stem cells after optic nerve crush in mice

AIM: To assess the neuro-protective effect of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) on retinal ganglion cells (RGCs) following optic nerve crush in mice. METHODS: C56BL/6J mice were treated with intravitreal injection of PBS, BMSCs, BDNF-interference BMSCs (BIM), and GDNF-interference BMSCs (GIM) following optic nerve crush, respectively. The number of surviving RGCs was determined by whole-mount retinas and frozen sections, while certain mRNA or protein was detected by q-PCR or ELISA, respectively. RESULTS: The density (cell number/mm2) of RGCs was 410.77±56.70 in the retina 21d after optic nerve crush without any treatment, compared to 1351.39±195.97 in the normal control (P<0.05). RGCs in BMSCs treated eyes was 625.07±89.64/mm2, significantly higher than that of no or PBS treatment (P<0.05). While RGCs was even less in the retina with intravitreal injection of BIM (354.07+39.77) and GIM (326.67+33.37) than that without treatment (P<0.05). BMSCs injection improved the internal BDNF expression in retinas. CONCLUSION: Optic nerve crush caused rust loss of RGCs and intravitreally transplanted BMSCs at some extent protected RGCs from death. The effect of BMSCs and level of BDNF in retinas are both related to BDNF and GDNF expression in BMSCs.     

干细胞移植治疗视网膜神经节细胞损伤性疾病的研究进展

视网膜神经节细胞是视觉形成的重要参与者。视网膜神经节细胞损伤或死亡往往会导致视功能不可逆转的损害。青光眼、糖尿病视网膜病变、高血压、视网膜变性等致盲性疾病,均会引起视网膜神经节细胞损伤或进行性大量凋亡。目前此类疾病在临床上尚无明确的治疗方法。为了恢复患者视网膜神经节细胞功能,国内外学者将研究焦点集中在干细胞移植上。干细胞移植主要指两大类,一类是基于干细胞的替代治疗,另一类则是通过干细胞移植促进某些因子分泌来保护视网膜神经节细胞。我们旨在对干细胞移植治疗视网膜神经节细胞损伤疾病的潜力进行综述,并着重讨论不同种干细胞分化为视网膜神经节细胞的研究进展。     

间充质干细胞外泌体对眼部疾病的治疗作用

间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是一种来源于多种组织,具有多向细胞分化潜能和自我细胞更新的多能干细胞,可对多种眼部疾病发挥治疗作用。研究表明,MSCs的生物学功能与其分泌的外泌体(MSC-Exo)有密切联系。相较而言,MSC-Exo的生物性能更加稳定,且不具有成瘤性,因此有望成为MSCs生物学功能的有效替代物。本文对MSC-Exo在眼部疾病中的应用进展讨论,以期为MSC-Exo在眼部疾病的治疗提供思路和借鉴。     

间充质干细胞来源外泌体对视网膜新生血管影响的研究进展

视网膜新生血管形成是许多视网膜疾病的病理特征,例如早产儿视网膜病变和糖尿病视网膜病变,可导致严重的视力丧失甚至失明。抑制视网膜新生血管形成是治疗这些视网膜疾病的治疗策略。目前,已存在几种抑制视网膜新生血管形成的治疗策略,包括激光封闭、抑制血管内皮生长因子(VEGF)以及干细胞的移植等。随着干细胞研究的深入,发现干细胞治疗尽管潜力极大,但亦存在如移植细胞的低生存力,先天异质性等技术障碍,目前研究发现来源于间充质干细胞(MSCs)的外泌体具有与MSCs相似的功能,且尺寸小、易于通过生物膜,为细胞治疗提供了一种新思路,本文就外泌体对视网膜新生血管疾病的最新进展作一综述。     

视网膜色素上皮细胞诱导骨髓间充质干细胞分化为神经样细胞

目的:检测视网膜色素上皮细胞对骨髓间充质干细胞分化的调节作用。方法:体外培养人骨髓间充质干细胞(BMSC)和视网膜色素上皮(RPE)细胞。RPE细胞采用紫外线照射处理,而后与CFSE标记的BMSC共培养14d。并在共培养体系中加入牛眼视网膜提取物(BRE)以研究视网膜成分对此分化过程的影响。采用NSE,Nestin和GFAP抗体标记检测BMSC分化前后的表达特征。结果:BMSC在与RPE细胞共培养后,能够分化成为神经样细胞,并表达神经性细胞的特异性标记NSE,Nestin和GFAP。BRE能够显著促进共培养体系中BMSC向神经样细胞的分化。结论:RPE和BRE能够诱导BMSC分化为神经样细胞。     

干细胞对视神经损伤的修复作用

视网膜神经节细胞损伤或死亡往往会导致视功能不可逆性损害。目前尚无有效的治疗方法修复损伤的视神经,恢复受损的视功能。干细胞具有多向分化潜能,其在视神经保护及损伤修复中的作用日渐成为研究热点。本文旨在对干细胞在视神经损伤修复基础和临床研究方面的进展进行综述。     

Differentiation of human olfactory mucosa mesenchymal stem cells into photoreceptor cells in vitro

AIM: To investigate whether the human olfactory mucosa mesenchymal stem cells (OM-MSCs) can differentiate into photoreceptor cells in vitro. METHODS: Through the olfactory mucosa adherent method, olfactory mucosa was isolated, cultured and identified in vitro among mesenchymal stem cells. The cell surface markers were analyzed by flow cytometry, induced to differentiate into retinal photoreceptor cells in vitro, and the expression of rhodopsin was observed and identified by Immunofluorescence and Western blot methods. RESULTS: OM-MSCs from human were spindle cell-based, and showing radial colony arrangement. OM-MSCs were negative for CD34, CD45 and CD105, but positive for CD73 and CD90. Following induction, a strong positive reaction was produced by photoreceptor specific marker rhodopsin in the cells.