过表达胶质细胞神经营养因子基因转染骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤

文题释义： 胶质细胞源性神经营养因子：作为轴突再生的一种重要神经营养因子,可诱导间充质干细胞向神经样细胞分化并对中枢神经系统退行性疾病、脊髓损伤后神经功能恢复起到重要作用。 突触素：作为突触的特异性蛋白是突触形成过程中最重要的标志物,主要位于神经元胞体及轴突,可调节神经元轴突延伸,参与突触囊泡的介导转运、神经递质释放,对促进脊髓损伤后神经功能恢复起到重要作用。 背景：胶质细胞神经营养因子(glial cell line derived neurotrophic factor,GDNF)在诱导骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)体外定向分化及促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复过程中起到重要作用。 目的：观察过表达GDNF基因的BMSCs分化情况及其促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复的潜在分子机制。 方法：①以重组目的基因腺病毒转染BMSCs并分为Ad-GDNF-GFP转染组、Ad-GFP转染组、未转染组,免疫荧光鉴定各组细胞神经元特异性烯醇化酶及微管相关蛋白2的表达,Western blot检测各组细胞GDNF、Wnt3a、Wnt7a蛋白表达。②以改良Allen法制备大鼠脊髓损伤模型,将造模成功的45只SD大鼠随机分为3组,分别以过表达GDNF基因BMSCs(GDNF-BMSCs)、BMSCs、PBS移植至脊髓损伤局部。移植后4周采用BBB评分法评估大鼠运动功能恢复情况,苏木精-伊红染色观察脊髓形态变化,免疫组化检测损伤局部神经元特异性烯醇化酶、突触素Ⅰ及胶质纤维酸性蛋白表达,Western blot检测损伤局部Bcl-2、肿瘤坏死因子α蛋白表达。 结果与结论：①Ad-GDNF-GFP转染组BMSCs可向神经元样细胞形态转变并表达神经元特异性烯醇化酶、微管相关蛋白2;Wnt3a、Wnt7a蛋白表达量显著高于Ad-GFP转染组、未转染组;②移植后4周,GDNF-BMSCs移植组大鼠BBB评分明显提高、脊髓空洞面积显著缩小。GDNF-BMSCs移植组脊髓损伤局部胶质纤维酸性蛋白、肿瘤坏死因子α表达量显著低于BMSCs移植组及PBS移植组,而神经元特异性烯醇化酶、突触素Ⅰ及Bcl-2表达量显著高于BMSCs移植组、PBS移植组;③结果表明,Wnt信号通路参与过表达GDNF基因 BMSCs向成熟神经元分化过程,移植后通过降低脊髓损伤局部炎症反应、减少细胞凋亡及胶质瘢痕形成、促进轴突再生,提高BMSCs移植治疗脊髓损伤的疗效。 ORCID: 0000-0001-6467-730X(黄成) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

骨髓间充质干细胞静脉移植治疗大鼠脊髓损伤

背景：干细胞移植可以重建中枢神经系统的结构和功能,近年来引起了广泛的关注。 目的：尾静脉移植骨髓间充质干细胞观察其对大鼠脊髓损伤修复的影响并探讨其机制。 方法：密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离骨髓间充质干细胞。将成年雌性Wistar大鼠以动脉瘤夹钳夹法制备大鼠脊髓损伤模型后随机分为细胞移植组和对照组,分别干预。 结果与结论：细胞移植组大鼠BBB后肢功能评分恢复优于对照组(P < 0.05)。自损伤后第30天开始,细胞移植组大鼠运动诱发电位潜伏期及体感诱发电位P1波潜伏期的恢复均优于对照组(P < 0.05),并持续至实验结束。细胞移植组大鼠脊髓内在损伤中心及头、尾端距离脊髓损伤中心1 cm处均可见阳性细胞。说明尾静脉注射移植骨髓间充质干细胞可以促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复,其机制可能与移植细胞迁移到损伤部位,分化为神经元样和神经胶质细胞样细胞,并分泌或促进宿主分泌神经营养因子有关。     

骨髓基质干细胞移植治疗大鼠脊髓挫伤对脊髓脑源性神经生长因子表达的影响

目的:探讨骨髓基质干细胞移植治疗脊髓挫伤后脊髓腹角早期脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)的表达变化。方法:转绿色荧光蛋白基因骨髓基质干细胞移植治疗大鼠脊髓挫伤,脊髓冰冻切片行BDNF免疫组化ABC染色。结果:各移植组均见绿色荧光物质。脊髓挫伤后1dBDNF阳性细胞开始增多,7d达高峰,21d仍有较高表达。同一时间段内与挫伤对照组相比,移植组阳性细胞均增多,1d、3d和21d有显著性差异;3d和14d移植组平均灰度值有显著性差异;1d和14d移植组MOD有显著性差异。结论:脊髓挫伤后移植骨髓基质干细胞可以到达脊髓损伤处并可增加挫伤脊髓BDNF表达。     

骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的研究进展*

脊髓损伤﹙spinal cord injury,SCI﹚发病率较高,具有高致残率、低死亡率的特点。目前主要是靠药物及外科手术治疗,这些方法可以在不同程度上缓解SCI的病理改变,但是到目前为止,这些治疗均未取得令人满意的临床疗效。随着科学研究的深入,干细胞移植有望成为治疗SCI的最佳方法。可供选择的细胞类型包括:骨髓间充质干细胞﹙mes-enchymal stem cells,MSCs﹚、神经干细胞、胚胎干细胞、雪     

骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤（spinal cord injury,SCI）是一种以损伤平面以下感觉、运动功能完全丧失和大小便失禁为主要临床表现的中枢神经系统严重创伤。近年来,随着干细胞生物学的发展,干细胞移植为临床治疗中枢神经系统损伤提供了新的途径,并有望成为促进神经损伤再生积极有效的方法。     

骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤一例

患者男,35岁,因被重物压伤背部一小时于2004年3月12日早上9：00入院。当时患者胸8以下完全性瘫痪。检查：生命体症正常。意识清楚。患者胸6椎部后突畸形,胸8以下完全性瘫痪。入院后立即抽取患者的骨髓并进行骨髓间充质干细胞培养。五天后,患者仍为完全性瘫痪,X片显示为胸8爆裂性骨折,核磁共振显示为脊髓完全性断裂。我们积极的完善了手术前的检查并于11天时行前路椎管减压自体髂骨植骨内固定手术的同时进行了自体骨髓间充质干细胞移植术(移植入损伤脊髓处。     

损伤脊髓匀浆上清对骨髓间充质干细胞分泌髓鞘前脂蛋白、脑源性神经营养因子的影响

背景：损伤脊髓匀浆上清成分复杂,其中不仅存在多种化学物质,而且也存在着多种细胞因子,这些物质能否影响骨髓间充质干细胞的增殖分化和分泌功能还不清楚。 目的：探讨损伤脊髓匀浆上清成分对骨髓间充质干细胞分泌的脑源性神经营养因子和髓鞘前脂蛋白的影响。 方法：贴壁法分离纯化Wistar大鼠骨髓间充质干细胞,稳定传到第3代后,分别用正常和损伤的Wistar大鼠脊髓匀浆上清诱导培养20 d。免疫荧光染色检测神经元特异性烯醇化酶阳性细胞,ELISA法检测培养液内髓鞘前脂蛋白、脑源性神经营养因子的含量,即时定量-PCR检测髓鞘前脂蛋白mRNA、脑源性神经营养因子mRNA水平。 结果与结论：损伤脊髓匀浆上清液诱导培养骨髓间充质干细胞后,神经元特异性烯醇化酶阳性细胞率和培养液内脑源性神经营养因子、髓鞘前脂蛋白的含量在各个时间点均较正常脊髓匀浆上清液对骨髓间充质干细胞培养组高。提示,损伤的脊髓匀浆上清液能够诱导骨髓间充质干细胞分泌脑源性神经营养因子、髓鞘前脂蛋白,有利于向神经细胞方向分化。     

脐血干细胞移植及电针治疗脊髓损伤大鼠神经生长因子及神经营养因子3的表达

背景：研究表明,脐血干细胞移植对脊髓损伤的恢复起促进作用,而电针也能够通过抑制星形胶质细胞增生,来减少损伤部瘢痕形成,故推测两者结合可能在急性脊髓损伤治疗中发挥重要作用。 目的：观察人脐血干细胞局部移植联合督脉电针治疗后大鼠脊髓损伤组织神经生长因子、神经营养因子3的表达。 方法：选取雌性SD大鼠72只,随机分为对照组、损伤组、移植组、联合组。对照组单纯性背部切口后缝合,损伤组脊髓横断处(T₁₀水平)放置约1 mm×2 mm×2 mm大小、浸润生理盐水的明胶海绵;移植组及联合组在脊髓横断处放置浸润人脐血干细胞悬液的明胶海绵,联合组于造模后1 h开始给予督脉电针治疗。在相应处理7,14,28 d后应用免疫组织化学、Western Blot及实时荧光定量PCR方法检测脊髓组织神经生长因子、神经营养因子3表达量的变化。 结果与结论：脊髓损伤后,移植组与损伤组相比,联合组与移植组相比,神经生长因子、神经营养因子3在7,14,28 d表达量均增加(P < 0.05)。Western Blot、实时荧光定量PCR与免疫组化结果相一致。结果显示人脐血干细胞移植与电针联合治疗脊髓损伤具有协同作用,显著上调损伤脊髓神经生长因子、神经营养因子3的表达水平,有利于脊髓损伤后功能恢复。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程全文链接：     

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移植可减少脊髓损伤后空洞形成

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移植可以有效地促进猕猴脊髓损伤后运动功能的恢复。 目的：验证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对猴脊髓损伤后组织结构的保护作用是否优于单纯细胞移植。 方法：将急性重度脊髓损伤模型恒河猴分为3组,联合移植组采用控释神经营养因子+神经元样细胞联合移植,单纯细胞移植组给予神经元样细胞移植,对照组给予磷酸盐缓冲液。制备脊髓组织石蜡标本,苏木精-伊红染色后显微镜下观察空洞形成情况,并应用图像分析系统计算空洞面积。 结果与结论：对照组脊髓结构严重破坏,空洞面积大、累及范围广;单纯细胞移植组脊髓结构保存较好,有小面积空洞,偶有较大空洞形成;联合移植组脊髓结构保存最好,仅存在小面积空洞。组间两两比较差异有显著意义(P < 0.01)。提示与单纯神经元样细胞移植比较,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对脊髓损伤后组织结构的保护作用更佳,可以在更大程度上减少脊髓空洞的形成可能是其作用机制之一。     

脂肪源性干细胞促进大鼠受损坐骨神经传导及脊髓脑源性神经营养因子和睫状神经营养因子的表达

目的:探讨脂肪源性干细胞(ADSCs)对坐骨神经损伤大鼠神经传导功能以及脊髓脑源性神经营养因子(BDNF)和睫状神经营养因子(CNTF)表达的影响。方法:将第4代ADSCs移植入脱细胞神经移植物(ANA)中,构建组织工程神经。大鼠随机分为正常组、杜氏改良Eagle培养基营养混合物F12(DMEM)组和ADSC组。DMEM组和ADSC组均建立坐骨神经损伤模型,后用相应的组织工程神经桥接损伤神经的断端。术后6周采用神经电生理记录仪检测各组大鼠坐骨神经传导速度和波幅,采用免疫荧光和Real-time PCR检测各组大鼠脊髓脑源性神经营养因子(BDNF)、睫状神经营养因子(CNTF)蛋白和mRNA的表达。结果:ADSC组大鼠坐骨神经传导速度、波幅和脊髓BDNF和CNTF蛋白及mRNA表达均显著高于DMEM组。结论:ADSCs可增加坐骨神经传导速度和波幅、上调脊髓BDNF和CNTF的表达。     

骨髓基质干细胞移植治疗大鼠脊髓挫伤中碱性成纤维生长因子的变化

探讨骨髓基质干细胞(BMSCs)对脊髓损伤修复的可能作用及其对bFGF表达的影响,为BMSCs修复脊髓损伤提供实验依据。采用改良的Allen的WD法建立脊髓(T12节段)损伤模型,将66只SD大鼠随机分为正常组(A组)、损伤后未移植的对照组(B组)和BMSCs移植治疗组(C组)。通过BBB行为学评分记录两组动物后肢恢复功能,免疫组织化学方法检测bFGF的表达。结果显示:BMSCs移植组BBB评分高于对照组;bFGF在各组大鼠脊髓中均呈阳性表达,损伤后对照组与BMSCs移植组各个时点的表达量仍高于正常组(P<0.05),7d最高,后渐下降,但21d表达仍高于正常。其中BMSCs移植组与对照组各个时点的bFGF表达量均有显著差异(P<0.05)。结果提示:BMSCs移植治疗大鼠脊髓损伤模型有助于其功能的恢复。     

骨髓间充质干细胞移植对脊髓损伤后轴突再生及Nogo-A蛋白表达的影响

正脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)可导致患者损伤平面以下运动、感觉、反射及二便功能障碍,给家庭及社会造成严重的负担,目前尚无确切治疗方法。随着干细胞科学的飞速发展,干细胞移植有望成为治疗SCI的一种全新手段~([1])。但干细胞移植后对轴突生长的影响研究较少,而轴突再生对SCI后神经功能恢复起着至关重要的作用。现对骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal cells,BMSCs)移植治疗对轴突再生及Nogo-A蛋白表达的影响进行综述,探讨BMSCs移植治疗对促     

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Allen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。     

静脉注射骨髓间充质干细胞可抑制大鼠损伤脊髓水通道蛋白-4的表达

目的:探讨骨髓间充质干细胞(MSCs)对大鼠损伤脊髓AQP-4表达的调节作用.方法:体外分离、培养、纯化MSCS,应用流式细胞术检测MSCs表面细胞标志CD34,CD45、CD29、CD90.根据改良Allen法制备大鼠脊髓损伤模型.SD大鼠随机分为假手术组、对照组和实验组,假手术组和实验组经尾静脉注射MSCs,对照组经尾静脉注射PBS.损伤注射MSCs后1、3、7 d,应用免疫组织化学和图像分析技术检测脊髓组织水通道蛋白-4(AQP-4)的表达.结果:对照组大鼠脊髓的AQP-4表达于损伤后1 d开始增加,损伤后3 d达到峰值,损伤后7 d开始减少.实验组大鼠脊髓的AQP-4表达比对照组明显减少.结论:MSCs移植可抑制脊髓损伤后AQP-4的表达.     

骨髓间充质干细胞调节大鼠视神经损伤后小胶质细胞的活化

背景:外伤性视神经损伤是引起视力丧失的重要原因,治疗方法也比较局限,为探求更好的治疗方法,该实验从小胶质细胞方向入手进行探究。在神经病理条件下,激活小胶质细胞能够维持中枢神经系统的稳定,但小胶质细胞过度活化会产生大量的炎症因子,使损伤进行性加重。目的:探讨视神经损伤后小胶质细胞活化情况以及骨髓间充质干细胞对其过度表达的调节作用。方法:选取8周龄SD大鼠18只,将其随机分为移植组、模型组和假手术组,每组6只,其中模型组、移植组选取左眼进行视神经钳夹造模后分离视网膜和视神经,假手术组只分离视网膜和视神经,不进行钳夹,移植组在损伤后立即向左眼玻璃体内注入第3代骨髓间充质干细胞(注入细胞1×108,细胞量为2μL),模型组、假手术组玻璃体内注入等量的PBS,术后15 d全部处死,在灌流固定后取视网膜连带视神经用于苏木精-伊红染色和免疫组织化学检测。结果与结论:模型组视神经及视网膜小胶质细胞活化标记物Ox-42以及炎症因子TNF-α的表达量均高于假手术组(P<0.05),移植组视神经及视网膜中Ox-42和TNF-α表达量降低(P<0.05)并且接近假手术组水平。结果表明,小胶质细胞的过度活化与视神经损伤相关,骨髓间充质干细胞可以抑制小胶质细胞过度活化及炎症因子的释放,从而在一定程度上保护视网膜和视神经免受损伤。