外胚层间充质源神经干细胞-纤维蛋白支架复合体移植修复大鼠脊髓损伤

目的:评价外胚层间充质来源的神经干细胞-纤维蛋白支架复合体移植治疗大鼠脊髓损伤的疗效。方法:于大鼠鼻呼吸黏膜组织获取外胚层间充质干细胞(EMSCs),并诱导为神经干细胞(NSCs)。制作大鼠脊髓横断模型,将EMSCs源性神经干细胞-纤维蛋白支架复合体移植入脊髓断端(作为NSCs-纤维蛋白支架移植组;N-F组),每周对大鼠行BBB评分,12周后对脊髓标本行免疫组织化学显色,并利用免疫印迹检测脊髓横断部位神经生长相关蛋白-43(GAP43)、神经丝蛋白-200(NF200)、突触蛋白(synapsin)的表达量,并与纤维蛋白支架移植组(Fg组)、单纯手术组(SCI组)进行比较。结果:鼻呼吸黏膜EMSCs源性神经干细胞高表达巢蛋白(nestin)、CD133,在纤维蛋白胶内生长良好,并可形成神经元样突起。从术后2周开始,N-F组BBB评分每周均高于Fg组和SCI组,差异有统计学意义。免疫印迹检测显示N-F组动物脊髓标本NF200、GAP43、synapsin相对表达量均高于Fg组和SCI组。脊髓组织切片免疫组织化学显示脊髓断端N-F组可见大量阳性神经纤维呈网络状结构,并伸入断端两侧脊髓实质;Fg组有较少量纤维通过;SCI组几乎没有阳性纤维通过。结论:纤维蛋白支架对鼻呼吸黏膜EMSCs源性NSCs的生长分化具有良好的促进作用。EMSCs源NSCs对脊髓损伤后的组织学重建和功能恢复均具有明显的促进作用。     

SHH缓释纤维蛋白支架移植促大鼠脊髓损伤的修复

目的:研究应用可缓释音猬因子(sonic hedgehog,SHH)的纤维蛋白胶(fibrin glue,FG)支架促大鼠脊髓完全横断损伤的修复效果。方法:(1)制作体外缓释SHH的纤维蛋白胶支架模型,探究缓释效果。(2)选用健康的SD大鼠60只,制作大鼠脊髓完全横断模型,随机分为三组:单纯脊髓横断组(SCI),纤维蛋白胶组(FG),音猬因子-支架移植组(F-SHH)。术后每周记录大鼠双后肢功能活动(BBB评分)。术后12周取出脊髓组织,采用免疫组织化学染色和免疫蛋白印迹检测,观察脊髓损伤的近远端神经元存活情况及神经丝蛋白(neurofilament200,NF200),生长再生相关蛋白(growth associated protein-43,GAP43),胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表达情况。结果:(1)载SHH的纤维蛋白胶具有良好的缓释SHH的效果;(2)F-SHH组BBB评分从术后到第十二周较FG、SCI组上升明显(P0.05);(3)免疫组化结果显示:F-SHH组脊髓横断端有一些神经元存活且排列规则,许多神经纤维未完全溃变。SCI组细胞凋亡明显,纤维溃变严重,退变空泡大,FG组较SCI组稍好;(4)Western Blot结果显示:F-SHH组NF200,GAP43相对含量高于FG、SCI组(P0.05),而GFAP相对含量低于FG、SCI组(P0.05)。结论:SHH缓释纤维蛋白支架缓释效果良好,对大鼠脊髓完全横断损伤的修复有明显的促进作用,SHH对于脊髓损伤的修复机理值得进一步研究。     

α-硫辛酸对大鼠全横断脊髓损伤后GAP-43和Caspase-3表达的影响

目的:研究α-硫辛酸对脊髓全横断损伤(SCI)大鼠损伤部位神经生长相关蛋白(GAP-43)、神经细胞凋亡相关蛋白(Caspase-3)的表达,探讨α-硫辛酸对大鼠脊髓全横断损伤功能恢复的作用。方法:制作并评价SD大鼠SCI模型后,64只大鼠随机分为假手术组、脊髓损伤组(SCI组)、SCI+游泳训练组(游泳组)和SCI+α-硫辛酸组(硫辛酸组)。各组按手术后7、14、21、28 d等4个时间点收集标本,每个时间点大鼠均为4只。各组大鼠进行BBB评分。各组4个时间点的GAP-43和Caspase-3表达用免疫组化测定,同时用Western Blot检测GAP-43表达。结果:游泳训练和用硫辛酸均能提高脊髓损伤大鼠的BBB评分(P0.05)。与SCI组比较,游泳组和硫辛酸组GAP-43表达显著增加,Caspase-3表达则明显降低(P0.05),且硫辛酸组比游泳组的GAP-43表达增加和Caspase-3表达降低更为明显(P0.05)。结论:游泳训练和α-硫辛酸可以上调脊髓损伤大鼠GAP-43表达和抑制Caspase-3表达促进损伤神经修复,对改善大鼠运动功能有一定疗效。     

大鼠羊膜上皮细胞移植对损伤脊髓生长相关蛋白43表达的影响

目的:探讨羊膜上皮细胞(AECs)移植对大鼠损伤脊髓生长相关蛋白43(GAP-43)表达和神经功能恢复的影响.方法: 取E12d～14d的SD大鼠AECs体外培养;改良-Allen撞击法制备大鼠脊髓损伤(SCI)模型,并随机分成假手术组、SCI+生理盐水对照组和SCI+AECs移植组;分别于术后第1、3、7、14和28天通过BBB 神经行为学评分法对神经功能进行评估,观察其恢复状况,并采用免疫组织化学和免疫印迹法检测脊髓组织GAP-43表达的变化.结果: GAP-43的表达于脊髓损伤后第7天显著增加,AECs移植后损伤脊髓中的GAP-43持续高表达至第28天,而盐水对照组的表达于术后14d左右逐渐恢复至正常水平.与盐水对照组相比较,AECs移植后2～4周脊髓损伤大鼠的后肢运动功能得到一定的改善.结论: AECs移植后可使损伤大鼠脊髓GAP-43的表达增高,并在一定程度上促进了大鼠后肢运动功能的恢复.     

纤维蛋白支架移植对大鼠脊髓损伤后神经再生和胶质瘢痕形成的影响

观察纤维蛋白-纤粘连蛋白-层粘连蛋白复合支架移植对大鼠脊髓损伤后神经再生和胶质瘢痕形成的影响,评价该支架移植修复脊髓损伤的可行性。本研究将圆柱状复合支架移植入大鼠脊髓完全横断缺损部位,同时以该模型动物作为对照组。分别于术后4w、8w、12w对动物下肢运动功能进行BBB评分。然后取出支架/脊髓组织,用免疫荧光双标和免疫印迹技术分析损伤部位神经纤维再生和胶质细胞增生情况;并用透射电镜观察支架移植部位的组织学结构。结果显示:术后4～12w支架移植组动物BBB评分明显高于对照组(P<0.05)。于术后4w,移植组可见支架内有少量神经纤维,此后神经纤维逐渐增多,而胶质细胞增生不明显;对照组脊髓损伤局部可见坏死空洞,空洞周边胶质细胞增生明显。免疫印迹检测结果表明,移植组神经丝蛋白(NF-200)相对含量高于对照组;对照组胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的相对含量高于实验组。以上结果提示:纤维蛋白支架移植可促进大鼠脊髓损伤后神经再生,并抑制胶质瘢痕形成。纤维蛋白(原)作为生物材料用于构建修复脊髓损伤的组织工程支架具有良好的应用前景。     

GAP-43治疗大鼠完全性脊髓损伤后GFAP表达的变化及意义

目的:通过制备完全性脊髓损伤(SCI)成年SD大鼠模型,研究生长相关蛋白(GAP-43)治疗大鼠SCI后胶质原纤维酸性蛋白(GFAP)的变化,探讨GAP-43在再生修复中的作用,为临床治疗提供实验参考。方法:咬除T7-T8棘突及相应椎板,用剪刀将脊髓完全横断,制成SCI模型。雌性8周龄SD大鼠75只,随机分为三组:GAP-43抗体组、GAP-43抗原组、对照组,每组25只。使用直接注射法将GAP-43抗原和GAP-43多克隆抗体分别注入抗原组和抗体组的大鼠脊髓的断端,观察各组大鼠肢体功能的恢复情况,用BBB评分法进行不同时段的行为学评分、免疫组化染色及图像分析方法观察GFAP的表达变化,并对其进行相关性分析。结果:对照组大鼠在不同时间段的行为学评分最低,抗原组评分最高;抗原组GFAP阳性细胞显著增多,而抗体组晚期则显著减少。结论:GAP-43可促进星形胶质细胞增生,而GAP-43抗体对星形胶质细胞的增生则表现为抑制作用。本实验结果表明GAP-43对脊髓损伤具有较好的治疗作用。     

直流电场诱导神经干细胞桥接横断脊髓的实验研究

目的:探讨直流电场(direct current field,DC)诱导神经干细胞(neural stem cells,NSCs)桥接横断脊髓的作用。方法:将54只雌性成年SD大鼠随机分为脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)组、NSCs移植组、NSCs移植联合直流电场诱导组(DC+NSCs组),各组分7,14,28d三个时间点取材,HE染色观察神经纤维再生情况,透射电镜下观察脊髓白质内髓鞘结构变化,免疫荧光染色检测髓磷脂碱性蛋白(myelin basic protein,MBP)表达变化。结果:在光镜下,DC+NSCs组神经纤维较其他两组都多,排布均匀且走行较规则,部分纤维穿越损伤脊髓断端两侧。在电镜下,DC+NSCs组髓鞘松散程度明显减轻,部分髓鞘结构规整,排列有序,线粒体肿胀减轻,微管空泡样变较轻,可发现大量突触,薄髓的再生髓鞘明显增多。DC+NSCs组大鼠脊髓组织中可见直径大小不等的MBP阳性的圆形结构,MBP阳性表达最多,较其他两组有显著性差异(P0.01)。结论:直流电场诱导NSCs治疗SCI可以促进损伤处脱髓的轴突再髓鞘化和MBP的表达,促进神经纤维再生,从而起到桥接横断脊髓的作用。     

补阳还五汤联合神经干细胞移植促进脊髓损伤髓鞘再生

目的:探讨补阳还五汤(BYHWD)灌胃联合神经干细胞(NSCs)移植对脊髓损伤(SCI)后髓鞘再生的影响.方法:将48只成年雌性SD大鼠随机分为脊髓损伤(SCI)组、BYHWD灌胃组、NSCs移植组、NSCs移植联合BYHWD灌胃(BYHWD+ NSCs)组.SCI组不做治疗;NSCs组于脊髓横断后局部移植NSCs; BYHWD+ NSCs组移植NSCs,并每天BYHWD灌胃;各组在损伤后14、28 d后分别留取损伤脊髓标本,用免疫荧光双标法检测髓磷脂碱性蛋白(MBP)表达情况,透射电镜观察脊髓白质内髓鞘超微结构变化.结果:BYHWD+ NSCs组MBP阳性表达最多,较其他3组差异有统计学意义.电镜下BYHWD+NSCs组髓鞘结构较为规整,轴突微丝、微管排列有序,线粒体结构完整,可见薄髓的再生髓鞘.结论:SCI后BYHWD灌胃联合NSCs移植能够促进损伤脊髓MBP的表达及脱髓的轴突再髓鞘化.     

TG2基因修饰的鼻粘膜间充质干细胞向神经样细胞分化的研究

目的:研究重组transglutaminase 2(TG2)腺病毒转染对鼻粘膜骨髓间充质干细胞(EMSCs)向神经样细胞分化影响。方法:利用贴壁筛选法分离培养和扩增EMSCs,通过免疫荧光方法分析EMSCs的纯度,采用免疫荧光和免疫印迹方法测定转染效率。实验分组:重组TG2腺病毒转染EMSCs(ad EMSCs)组、重组GFP腺病毒转染EMSCs组(GFP-EMSCs)和空白对照组(control),诱导细胞向神经样细胞分化,倒置显微镜观察分化过程中细胞形态的变化。免疫荧光和免疫印迹方法检测诱导后EMSCs的轴突膜蛋白(GAP-43),微管相关蛋白(MAP2)和髓磷脂碱性蛋白(MBP)的表达情况。向大鼠脊髓内注射ad EMSCs,2周后取脊髓。结果:实验数据表明转染TG2腺病毒的EMSCs可稳定表达TG2。诱导7 d后,ad EMSCs组细胞呈现双极和多极的典型神经样细胞形态,并且GAP-43,MAP2和MBP的表达水平较对照组高。移植入体内2周的ad EMSCs存活良好且部分细胞表达GAP-43。结论:TG2基因修饰有利于EMSCs在体外向神经样细胞分化,并且具有良好的可移植性。     

纤维蛋白胶包裹嗅神经鞘细胞促进脊髓轴突再生的实验研究

目的 观察纤维蛋白胶(FG)包裹嗅神经鞘细胞(OECs)植于成年大鼠脊髓全横断断端间隙内对损伤轴突再生的促进作用。方法 成年雄性SD大鼠16只，行脊髓T11节段全横断术。FG-OECs组于间隙内移植FG包裹的OECs，FG对照组移植等量的FG，OECs对照组移植等量DF12-OECs悬液，单纯全切对照组未做任何移植，每组动物4只。术后2周处死动物，脊髓损伤区冰冻水平切片，荧光显微镜下观察OECs的存活及迁移，并行抗神经丝(NF)和生长相关蛋白-43(GAP-43)抗体免疫组织化学染色。结果 OECs及单纯全切对照组脊髓两断端连接较差，而FG对照组及FG-OECs组两断端连接良好。FG、OECs及单纯全切对照组损伤区可见少量NF及GAP-43免疫反应纤维；FG-OECs组间隙内OECs大量存活，并迁移至两侧脊髓实质内，大量NF及GAP-43免疫反应纤维通过间隙。结论 FG包裹的OECs可在成年大鼠脊髓全横断断端间隙内存活并迁移至脊髓实质内，促进损伤轴突的再生。