Gene transfer mediated by stem cell grafts to treat CNS injury

INTRODUCTION: Stem cell transplantation holds promise for promoting anatomical repair and functional recovery after traumatic or ischemic injuries to the CNS. Harnessing stem cells with therapeutic genes of interest is regarded as an attractive approach to augment therapeutic benefits of stem cell grafts. AREAS COVERED: The advantage of stem-cell-mediated gene transfer is the engraftibility of stem cells that can ensure a long-term and stable expression of therapeutic genes. In addition, stem-cell-gene interaction may synergistically amplify therapeutic benefits. Delivery of classical neurotrophic factor genes provided neuroprotective and pro-regenerative effects in various injury models. Some studies employed therapeutic genes targeting post-injury microenvironment to support endogenous repair. Recent trials of stem-cell-mediated transfer of nonclassical growth factors showed relatively novel biological effects. Combinatorial strategies seem to have the potential to improve therapeutic efficacy. EXPERT OPINION: Future development of induced pluripotent stem cells and novel scaffolding biomaterials will greatly expedite the advances in ex vivo gene therapy to treat CNS injury. Before moving to a clinical stage, rigorous preclinical evaluations are needed to identify an optimal gene or gene combination in different injury settings. Improving the safety of viral vectors will be a critical prerequisite for the clinical translation.     

细胞因子对逆转录病毒载体介导的小鼠骨髓造血干细胞基因转移效率的影响

本实验探讨细胞因子SCF,IL-3和IL-6对基因转移效率的影响,为临床基因治疗提供可靠依据。以小鼠造血干细胞为靶细胞,应用包装细胞株PA317-GCGPXSN制备病毒上清,实施基因转移,采用FACS,GM-CFU,PCR和Southern blot方法测定基因转移效率。实验结果为:SCF,IL-3,IL-6单用或联合应用后,FACS测定的基因转移效率为0.07％-0.20％,GM-CFU测定的结果为20.4％-46.40％,阳性对照组测定的结果则分别为0.06％和10.92％。结论提示SCF/IL-3,SCF/IL-3/IL-6联合应用能显著提高基因转移效率。     

Fates of genetically engineered haematopoietic and mesenchymal stem cell grafts in normal and injured rat hearts

There is an ongoing debate on the potential of adult stem cells as adjuvant therapy for patients with heart disease. The aim of our study was to evaluate the use of bone marrow (BM)-derived stem cells for cardiac cell and gene therapy in normal and ischaemia-injured rat hearts. Haematopoietic (HSCs) and mesenchymal stem cells (MSCs) were purified from the BM of adult rats and labelled by: (a) genetic transduction of the green fluorescent protein (GFP) using an oncoretroviral vector; (b) incorporation of the fluorescent dye PKH26 into the cell membrane; and (c) incorporation of bromodeoxyuridine into the chromosomal nucleic acid. Cells were directly injected into the beating heart (normal and shortly after coronary ligation). Retention of HSCs was--irrespective of the ischaemic injury--about 5% on day 3, and < 1% on days 10 and 28. Survival of MSCs was approximately 10-15% on day 3, but also < 5% at the later time points. Vector-mediated GFP expression was rapidly silenced after day 3. There was considerable tissue damage around the injection site. Transplanted cells did not migrate from the injection site. We did not observe phenotypical changes of the transplanted stem cells into cardiac or vascular cells.     

促红细胞生成素对急性肾损伤中干细胞因子及其受体表达的影响

背景：细胞因子在减轻肾脏缺血再灌注损伤中的作用日益受到重视,干细胞因子具有造血系统以外的器官保护作用。目的：探讨大鼠急性肾损伤模型中干细胞因子及其受体c-Kit表达的变化和促红细胞生成素预处理对其表达的影响。方法：成年雄性Wistar大鼠34只,采用夹闭双侧肾蒂建立缺血再灌注模型,缺血45 min后再灌注24 h,随机分为假手术组（n=10）、缺血再灌注组（n=12）和促红细胞生成素组（n=12）,促红细胞生成素组于造模前2 h一次性尾静脉注射重组人促红细胞生成素5 000 U/kg。免疫组化及图像分析技术检测各组肾组织中干细胞因子及c-Kit的表达变化,测定血清肌酐和尿素氮水平,苏木精-伊红染色观察肾组织病理学改变并计算肾小管损伤积分。结果与结论：干细胞因子及c-Kit在肾组织中的表达仅限于肾小管区域。与假手术组比较,干细胞因子和c-Kit在缺血再灌注组和促红细胞生成素组的表达均明显增高（P 〈 0.05）,促红细胞生成素组干细胞因子表达高于缺血再灌注组（P 〈 0.01）,但两组c-Kit表达差异无显著性意义（P 〉 0.05）;促红细胞生成素组血清肌酐与尿素氮水平明显低于缺血再灌注组（P 〈 0.05）,但高于假手术组（P 〈 0.05）。与缺血再灌注组比较,促红细胞生成素组肾组织病变减轻。说明缺血再灌注导致急性肾损伤发生时干细胞因子及c-Kit表达升高,而促红细胞生成素对急性肾损伤的保护作用可能与上调干细胞因子及c-Kit表达有关。     

诱导多功能干细胞治疗脊髓损伤的现状及思考**

背景：目前对脊髓损伤的治疗方法有激素冲击治疗,急诊手术减压及最新发展的干细胞治疗等方法。已有大量工作聚焦于干细胞治疗脊髓损伤的研究方面,并已成为热点。目的：综述诱导多功能干细胞治疗脊髓损伤的相关研究现状及未来发展趋势。方法：应用计算机检索 PubMed 数据库1980年1月至2012年12月期间的相关文章,检索关键词为“spine injury,induced pluripotent stem cel s,IPS”。结果与结论：共纳入35篇文章,均就诱导多能干细胞治疗脊髓损伤持赞同或支持态度。结果表明,诱导多功能干细胞直接来源于自体分离得到,解决了干细胞移植中伦理以及道德等问题,同时避免了异体排斥反应也为移植提供了大量的细胞来源。对于脊髓损伤的治疗方面目前只有动物实验及少量临床实验支持,但其在动物实验中效果良好,安全性较高。诱导多功能干细胞治疗脊髓损伤现存的问题主要是诱导多功能干细胞的诱导分化方法不成熟,并发症也较多。因此,诱导多功能干细胞的诱导分化及使用安全性将成为研究关键。     

高压氧联合骨髓间充质干细胞治疗创伤性脑损伤大鼠的疗效观察

目的 观察高压氧联合骨髓间充质干细胞（BMSCs）对创伤性脑损伤（TBI）的治疗效果。 方法 采用随机数字法将80只TBI大鼠分为对照组、高压氧治疗组（高压氧组）、干细胞移植组（干细胞组）、干细胞移植+高压氧治疗组（联合组）,每组20只。对照组造模成功后不接受治疗;干细胞组于造模成功24 h后进行干细胞移植;高压氧组于造模成功24 h后接受高压氧治疗;联合组于造模成功24 h后先进行干细胞移植,移植完成1 h后即接受高压氧治疗。4组大鼠均于造模成功后和取材前进行神经功能缺失评分（NSS）,并于对应的取材时间点取脑组织行苏木精-伊红（HE）染色,并于光镜下计算免疫组化检测核因子-kB（NF-kB）、脑源性神经营养因子（BDNF）表达。 结果 造模后第3、5、10、20天,均以联合组的NSS评分最低,与其余3组同时间点比较,差异均有统计学意义（P<0.05）;造模后第20天,联合组的NSS评分为（1.8±0.45）分,显著优于组内造模后第3、5天,差异均有统计学意义（P<0.05）。高压氧组、干细胞组、联合组的脑细胞水肿程度均较对照组轻,炎症细胞浸润少。造模后第3、5、10、20天,联合组脑组织中NF-kB和BDNF的阳性细胞数均高于其余3组同时间点,差异均有统计学意义（P<0.05）。 结论 高压氧联合BMSCs可显著改善TBI大鼠神经神经功能障碍程度,减轻损伤区和周围组织的炎症和水肿,促进NF-kB和BDNF的表达,且以长疗程的高压氧治疗疗效更佳。     

G-CSF动员骨髓干细胞向缺血-再灌注肾脏归巢并促进肾脏修复的研究

目的 观察粒细胞集落刺激因子(G-CSF)是否可以有效动员骨髓干细胞进入外周血并向缺血-再灌注损伤肾脏归巢,提高肾脏修复的效能.方法 6周龄全身表达绿色荧光蛋白(GFP)的C57BL/6J转基因小鼠提供骨髓,6～8周龄同种无荧光标记的C57BL/6J小鼠20只作为骨髓受体.骨髓移植前,受体小鼠接受致死剂量的γ放射线137Cs照射,骨髓重建情况经流式细胞仪检测确认.骨髓重建完毕后所有小鼠均接受单侧肾脏缺血-再灌注损伤.实验动物分组:(1)对照组(n=10),术前3d至术后4d,皮下注射生理盐水,0.2 ml/d.(2)动员组(n=10),术前3d至术后4d,皮下注射人重组粒细胞集落刺激因子200μg/(kg·d).干细胞动员效果及向肾脏归巢情况经流式细胞仪检测鉴定.损伤1周后取肾脏标本行HE染色,评估肾小管损伤程度.损伤4周后通过组织切片免疫荧光组织化学方法观察并计数血管内皮细胞数.实验数据中计量资料以均数±标准差((x-)±s)表示,两组计量资料之间比较采用独立样本t检验.结果 G-CSF动员后,分别为Sca-1、c-Kit、CD29、CD34阳性的四群干细胞占外周血非红系细胞的比例均高于对照组(P＜0.05).损伤1周后,G-CSF动员组的缺血侧肾脏中,骨髓来源并且分别表达Sca-1、c-Kit、CD34的干细胞的比例均高于对照组(P＜0.05);肾小管损伤程度评分分值低于对照组(P＜0.05).损伤4周后动员组的肾脏中CD31阳性的内皮细胞数目高于对照组(P＜0.05).结论 (1)G-CSF可以有效动员骨髓干细胞进入外周血并向缺血肾脏归巢;(2) G-CSF动员可以提高肾脏修复的效能,减轻肾脏组织病理学损伤程度.     

基因工程化分泌神经营养因子-3的鼠胚神经干细胞实验研究

目的：探索以Lentivirus为载体,构建同时表达绿色荧光蛋白（GFP）和神经营养因子-3（NT-3）的基因工程化鼠胚神经干细胞（NSC）的可行性.方法：体外分离培养鼠胚NSC,用同时携带NT-3和GFP的lentivirus转染构建工程化NSC：用荧光显微镜、鼠胚背根神经结培养（Dorsal Root Ganglion,DRG）、Western blot等方法检测基因工程NSC的转基因表达.结果：荧光显微镜观察到几乎100%的工程化NSC表达GFP;DRG培养和Western blot检测到基因工程化NSC能高效分泌NT-3蛋白.结论：以Lentivirus为载体,构建同时携带并稳定表达GFP和NT-3的基因工程化鼠胚NSC是可行的,可为脊髓损伤基础研究提供有价值的细胞资源.     

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。     

骨髓间充质干细胞对大鼠失血性休克后急性肺损伤的保护作用研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞（MSC）对失血性休克后急性肺损伤（ALI）大鼠的治疗作用及机制.方法 以雄性Wistar大鼠作为供体提取MSC.将36只雄性Wistar大鼠通过气管内注射细菌脂多糖建立大鼠ALI模型,并将其中18只大鼠通过静脉注射MSC予以治疗（MSC组）,余18只为ALI组,同时以8只健康Wistar大鼠作为对照组.其中ALI组及MSC组各取10只大鼠用于大鼠生存时间比较,另每组8只与对照组大鼠进行肺湿/干重比、肺泡灌洗液中肿瘤坏死因子α（TNF-α）、转化生长因子β1 （TGF-β1）、Claudin-4含量监测,并通过Western blotting及逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）方法检测肺组织中Claudin-4蛋白及mRNA表达变化. 结果 ALI组和MSC组中大鼠的48 h生存情况比较差异具有统计学意义（x2=5.05,P＜0.05）.ALI组和MSC组大鼠肺组织的湿/干重比及TNF-α较对照组均明显增加,且ALI组大鼠增高更为明显（P均＜0.05）;而对照组及MSC组大鼠的TGF-β1及Claudin-4水平较明显高于ALI组,且MSC组更为显著（P均＜0.05）.RT-PCR结果显示对照组大鼠Claudin-4 mRNA水平高于ALI组,但是明显低于MSC组（P均＜0.05）,与Western blotting结果检测结果一致. 结论 MSC治疗通过上调肺组织中Claudin-4的表达可以减轻大鼠失血性休克后ALI.     

骨髓间充质干细胞移植联合依达拉奉抑制脑梗死后的神经元凋亡

背景：国内外多项研究证实骨髓间充质干细胞移植对脑梗死组织具有一定的神经保护作用。依达拉奉是一种新型强效小分子羟自由基清除剂,可通过清除脑梗死产生的自由基,抑制神经细胞损伤,从而起到脑保护作用。 目的：观察骨髓间充质干细胞移植联合依达拉奉对大鼠脑梗死组织水通道蛋白4、Bcl-2、脑源性神经营养因子表达的影响。 方法：选取Wistar大鼠80只,建立右侧大脑中动脉闭塞模型,随机分为对照组、骨髓间充质干细胞组、依达拉奉组和联合治疗组。建模6h后通过尾静脉分别注入移植液,对照组注射培养液,骨髓间充质干细胞组注射骨髓间充质干细胞,依达拉奉组给予依达拉奉注射液,联合组同时注入骨髓间充质干细胞和依达拉奉注射液。分别在伤后72 h将大鼠麻醉后断头取脑,应用RT-PCR、Western Blot法检测脑组织中水通道蛋白4、Bcl-2、脑源性神经营养因子基因表达和蛋白合成变化。伤后12,24,36 h取大鼠脑组织以TUNEL法测定细胞凋亡情况。 结果与结论：RT-PCR、Western Blot结果显示,在骨髓间充质干细胞与依达拉奉联合治疗组中,Bcl-2、脑源性神经营养因子的表达明显高于骨髓间充质干细胞组、依达拉奉组及对照组（P〈0.05）;而水通道蛋白4的表达低于其余各组（P 〈0.05）。TUNEL测定结果显示,联合治疗组中免疫组化呈棕色的凋亡细胞明显少于单独治疗组及对照组。提示骨髓间充质干细胞移植与依达拉奉联合应用治疗大鼠脑梗死,可进一步促进损伤局部脑源性神经营养因子及 Bcl-2的表达,对神经细胞凋亡具有明显的抑制作用,同时可下调水通道蛋白4水平,减轻脑水肿程度,二者联合运用的效果明显优于单独治疗组。     

依达拉奉联合神经干细胞移植修复大鼠脊髓损伤

背景：依达拉奉是一种自由基清除药,可以减轻受损神经组织水肿和改善脊髓损伤区微环境。目的：观察依达拉奉联合神经干细胞移植对大鼠脊髓全横断损伤的修复效果。方法：成年雌性SD大鼠80只,建立胸9脊髓全横断损伤模型,随机分为4组：对照组不做处理;依达拉奉组脊髓损伤后6h经尾静脉注射依达拉奉;神经干细胞移植组脊髓损伤后6h脊髓损伤区域注入神经干细胞悬液;依达拉奉＋细胞移植组脊髓损伤后6h神经干细胞移植的同时尾静脉注射依达拉奉。结果与结论：造模后8周可观察到PKH-26标记的神经干细胞在体内存活并在脊髓内迁移;细胞移植组和依达拉奉联＋细胞移植组可见少量连续性神经纤维通过损伤区。荧光金逆行脊髓追踪显示神经干细胞移植组和依达拉奉＋细胞移植组可见被荧光金标记的神经锥体细胞穿越损伤区。PKH-26标记的阳性细胞数及荧光金阳性神经纤维数：依达拉奉＋细胞移植组最多,依达拉奉组、神经干细胞移植组次之,对照组最少,各组之间差异有显著性意义（P〈0.05）;后肢功能运动BBB评分依次为依达拉奉＋细胞移植组〉神经干细胞移植组〉依达拉奉组〉对照组。提示依达拉奉能促进神经干细胞在损伤区的存活并向神经细胞分化,依达拉奉联合神经干细胞移植有促进细胞移植修复大鼠脊髓损伤的效果。     

Preferential tendon stem cell response to growth factor supplementation

Tendon injuries are increasingly prevalent around the world, accounting for more than 100 000 new clinical cases/year in the USA alone. Cell‐based therapies have been proposed as a therapeutic strategy, with recent data advocating the use of tendon stem cells (TSCs) as a potential cell source with clinical relevance for tendon regeneration. However, their in vitro expansion is problematic, as they lose their multipotency and change their protein expression profile in culture. Herein, we ventured to assess the influence of insulin‐like growth factor 1 (IGF‐1), growth and differentiation factor‐5 (GDF‐5) and transforming growth factor‐β1 (TGFβ1) supplementation in TSC culture. IGF‐1 preserved multipotency for up to 28 days. Upregulation of decorin and scleraxis expression was observed as compared to freshly isolated cells. GDF‐5 treated cells exhibited reduced differentiation along adipogenic and chondrogenic pathways after 28 days, and decorin, scleraxis and collagen type I expression was increased. After 28 days, TGFβ1 supplementation led to increased scleraxis, osteonectin and collagen type II expression. The varied responses to each growth factor may reflect their role in tendon repair, suggesting that: GDF‐5 promotes the transition of tendon stem cells towards tenocytes; TGFβ1 induces differentiation along several pathways, including a phenotype indicative of fibrocartilage or calcified tendon, common problems in tendon healing; and IGF‐1 promotes proliferation and maintenance of TSC phenotypes, thereby creating a population sufficient to have a beneficial effect. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

hBDNF-GFP基因转染神经干细胞对视神经损伤大鼠视网膜BDNF表达的影响

目的 探讨移植hBDNF-GFP基因转染神经干细胞后对视神经损伤大鼠视网膜BDNF表达的影响.方法 ①78只SD大鼠随机分为正常对照组(n=6)、视神经夹伤组(n=72).视神经夹伤组动物行右侧视神经夹伤后随机平均分为三个亚组:分别于玻璃体腔内注射0.01 mol/L PBS(PBS组),GFP基因转染神经干细胞(GFP-NSCs组)和hBDNF-GFP基因转染神经干细胞(hBDNF-GFP-NSCs组).各组动物单纯暴露左侧视神经作为假损伤组.分别于移植后3 d,7 d,14 d和28 d处死动物取视网膜,ELISA法检测各组视网膜中BDNF含量.②另取6只视神经损伤大鼠移植hBDNF-GFP-NSCs,分别于2周、4周和8周各处死2只大鼠,取眼球做冰冻切片观察移植细胞存活、迁移情况.③35只sD大鼠随机分为4组:正常对照组(n=5)、右眼视神经损伤NSCs治疗组(n=10)、GFP-NSCs治疗组(n=10)及hBDNF-GFP-NSCs治疗组(n=10).④各组于术后4周和8周分别处死5只大鼠,West-era-blot法检测视网膜组织中BDNF表达.结果 ①ELISA结果显示,正常对照组BDNF含量与假损伤组间比较差异无统计学意义(P>0.05),移植手术后第3天时,三个损伤亚组视网膜匀浆上清中hBDNF含量明显增加(与假损伤组比较P<0.05),而三组间差异无统计学意义(P>0.05);7 d时,GFP-NSCs组与假损伤组比较差异具有统计学意义(P<0.05),而PBS组、hBDNF-GFP-NSCs组与假损伤组比较差异无统计学意义(P>0.05),PBS组与GFP-NSCs组间及hBDNF-GFP-NSCs组与GFP-NSCs组间差异具有统计学意义(P<0.05);移植第14天和28天时,PBS组和GFP-NSCs组中视网膜BDNF含量降低,而hBDNF-GFP-NSCs组中BDNF含量与其他三组比较明显升高,差异有统计学意义(P<0.05).②冰冻切片示移植后,hBDNF-GFP-NSCs可在宿主视网膜内存活,并逐渐迁移至视网膜各层.③Western-blot检测显示,各组内第4周和第8周BDNF表达差异无统计学意义,移植hBDNF-GFP-NSCs组视网膜组织中BDNF表达明显高于于其他各组.结论 hBDNF-GFP基因转染神经干细胞移植后可在宿主视网膜长期存活,且可以稳定高表达BDNF.     

间充质干细胞移植对大鼠脑缺血区GDNF表达的影响

目的观察骨髓间充质干细胞移植对大鼠大脑中动脉栓塞后神经功能的影响及GDNF的表达。方法采用线栓法大鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型,颈内动脉移植MSCs,Bederson神经功能评分观察大鼠神经功能,免疫组织化学和原位杂交技术检测GDNF表达。结果MSCs移植可显著提高大鼠局灶性脑缺血后神经功能,缺血周边区GDNF蛋白及mRNA表达水平均高于对照组。结论MSCs移植可促进神经功能恢复,可能通过增加GDNF的表达起到脑保护作用。     

自体骨髓间质干细胞移植治疗缺血性脑损伤的实验研究

目的:研究自体骨髓间质干细胞移植对大鼠缺血性脑损伤的治疗作用及机制。方法:采用线拴法制作成年雄性SD大鼠脑缺血再灌注模型40只,随机分成磷酸盐缓冲液对照组和骨髓间质干细胞移植治疗组各20只,分别在1周后经颈动脉将标记5-溴脱氧尿嘧啶的2×106骨髓间质干细胞悬液和等体积磷酸盐缓冲液植入脑缺血大鼠体内。术后每天进行神经功能缺损评分,再灌注后1,2,3,4周分别取受损伤脑组织,检测不同时间点体感诱发电位与组织病理学,并采用免疫组化方法检测脑源性神经营养因子的表达。结果:治疗组在移植后各时间点神经功能缺损评分均明显低于对照组(P<0.05);治疗组神经细胞变性坏死数量减少,水肿明显减轻,体感诱发电位在各时间点的恢复较对照组差异均有统计学意义(P<0.05);治疗组脑源性神经营养因子表达水平明显高于对照组(P<0.05)。结论:自体骨髓间质干细胞移植对大鼠缺血性脑损伤有治疗作用,其机制可能与分泌脑源性神经营养因子等神经保护性因子有关。     

骨髓间充质干细胞移植对视神经损伤大鼠视网膜细胞凋亡的影响

目的研究骨髓间充质干细胞移植对视神经损伤大鼠视网膜细胞凋亡的作用。方法制作大鼠视神经钳夹伤模型,随机分为干细胞移植治疗组(M组)和磷酸缓冲液治疗对照组(P组),取大鼠股骨和胫骨骨髓,密度梯度离心结合贴壁筛选法分离纯化大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)并鉴定,将传代培养后的定量MSCs注入损伤术后M组大鼠双眼玻璃体内,P组大鼠则注入等体积PBS,观察视神经损伤后1 d3、d7、d、14 d2、1 d和28 d视网膜形态学改变并应用流式细胞仪检测视网膜细胞凋亡率变化。结果视神经损伤后视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell,RGCs)数目随时间延长而减少,组内前后时间段比较有显著性差异(P0.05);M组RGCs降低速度明显慢于P组,M组各时间段RGCs数目与P组同时间段相比均增高,有显著性差异(P0.05);视神经损伤后视网膜细胞出现凋亡,1 d-14 d内随时间延长凋亡率不断上升,14 d达到高峰,随后下降;损伤后21 d内M组各时间段细胞凋亡率均低于P组,二者比较有显著性差异(P0.05),损伤后28 d二者的细胞凋亡率没有统计学差异(P0.05)。结论 MSCs玻璃体内移植可提高视神经损伤大鼠RGCs的存活率,抵抗视网膜细胞凋亡。     

转基因神经干细胞移植对脑外伤大鼠的保护作用

目的探讨移植转染pDsVEGF165Red1—N1质粒的神经干细胞能否促进脑外伤大鼠神经功能的恢复。方法利用阳离子脂质体转染大鼠神经干细胞，在脑立体定向仪引导下分别将PBS（A组）、神经干细胞（B组）、转基因神经干细胞（C组）移植到脑外伤大鼠局部损伤灶边缘，通过NSS评分评价移植后大鼠神经功能的变化。结果转基因细胞移植后可以在一定时间内表达VEGF165，C组大鼠NSS评分从移植后第3天开始明显低于A组（P＜0．05），而B组大鼠NSS评分则从移植后第7天开始明显低于A组（P＜0．05）。结论转基因神经干细胞移植后可以分泌VEGF165促进脑外伤大鼠神经功能的恢复。     

神经干细胞移植治疗大鼠局灶性脑缺血损伤

背景：近年来,神经干细胞移植已成为治疗神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的研究热点。目的：探讨神经干细的定向分化调控机制和神经干细胞移植治疗大鼠局灶性脑缺血损伤的研究进展。方法：以＂neural stem cells,stem cell transplantation,ischemic brain injury＂为检索词,检索Pubmed数据库1990至2012年相关文献;以＂神经干细胞,干细胞移植,缺血性脑损伤＂为检索词,检索CNKI数据库2005至2012年相关文献。分析神经干细的定向分化调控机制和神经干细胞移植治疗大鼠局灶性脑缺血损伤的内容,排除重复研究。结果与结论：①体外分离培养的神经干细胞有胚胎来源、脐血来源和成体来源,主要采用机械分离法和胰酶消化法进行分离。②目前体外培养的神经干细胞分离鉴定的标记物有巢蛋白、波形蛋白1、5-溴脱氧尿嘧啶核苷、神经元特异性烯醇化酶等。③神经干细胞的分化调节是通过正负双重作用实现的,负性调节是通过对称性的分裂来增加神经干细胞数量,包括Notch信号途径和一些生长因子等。正性调节诱导神经干细胞分化,包括参与细胞合成的骨形态发生蛋白信号途径等。④神经干细胞移植的时间窗选择在实验动物脑缺血两三周后,时间过早和过晚均不适合细胞的存活。神经干细胞通过脑立体定位仪直接进行脑内移植治疗大鼠局灶性脑缺血损伤,移植后可见细胞在局灶性脑缺血大鼠脑室内和梗死中心均可长期存活,并可广泛迁移,移植神经干细胞后观察到其运动行为学评分有明显提高。缺血性脑卒中的神经干细胞移植治疗还存在一些问题需要解决,未来的临床应用前景广阔,是缺血性脑卒中患者的新希望。     

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。