骨髓间质干细胞源性神经元样细胞与控释神经营养因子移植治疗猴脊髓损伤:电生理评价

背景:临床研究表明诱发电位监测能准确监测脊髓的损伤,因此通过对电生理的监测来评估干细胞移植治疗脊髓损伤的效果具有重要意义.目的:通过电牛理监测评估骨髓间质干细胞源件神经元样细胞与控释神经营养因子移植治疗猴脊髓损伤的疗效.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2004-06/2005-11在中山大学附属二院骨外科实验室完成.材料:健康雄性恒河猴8只,随机分为移植组、模型组,4只,组.方法:两组猴均建立急性脊髓损伤模型.造模后第10天,取体外分离培养的猴骨髓间质干细胞源性神经元样细胞3.0×106cells/kg,与含1 μg胶质细胞源性神经营养因子的控释生物材料用200 μL PBS制成悬液,分5点沣射到移植组脊髓损伤部位;模型组同法给予等量磷酸盐缓冲液.主要观察指标:皮质体感诱发电位检查结果,运动诱发电位检查结果,行为学Tarlov分级.结果:①造模前两组动物均检测到正常皮质体感诱发电位信号,造模后两组动物皮质体感诱发电位波幅消失.移植后四五个月,移植组3只恒河猴皮质体感诱发电位波幅有明显恢复,但波幅仍明显低于造模前(P＜0.01),且潜伏期也延迟(P＜0.01);模型组动物末见有皮质体感诱发电位波幅恢复.②造模后两组动物运动诱发电位缺失.移植后4～5个月,移植组运动诱发电位波型有轻微恢复,但潜时期平均延长3.1 ms,波幅下降超过50%;模型组运动诱发电位仍然缺失.③移植后四五个月,移植组行为学Tadov分级为1或2级,模型组为0级.结论:电牛理评估结果表明,骨髓间质干细胞源性神经元样细胞与胶质细胞源性神经营养因子控释材料联合移植可以促进损伤脊髓的一定程度恢复.     

胎鼠神经干细胞局部注射移植大鼠高位脊髓损伤缺损处:体感及运动诱发电位与后肢运动功能评价

背景:如何促进脊髓损伤后的神经再生和功能恢复始终是医学界一大难题,胚胎神经干细胞有利于神经元的存活,并能促进轴突再生.目的:观察胚胎鼠神经干细胞局部注射移植治疗高位脊髓损伤大鼠的可行性,以神经电生理及后肢运动功能评分评价其效果.设计、时间及地点:细胞学体内实验,于2007-06/2008-06在哈尔滨医科大学动物实验中心完成.材料:健康成年雌性SD大鼠40只,随机分为生理盐水组、细胞移植组,20只/组.另取孕14 d的SD大鼠5只用于制备胚胎神经干细胞.方法:生理盐水组、细胞移植组大鼠均建立高位脊髓损伤模型,取双侧第8-10对肋间神经各2 cm,交叉植入脊髓缺损处(近端白质与远端灰质、远端白质与近端灰质),细胞移植组局部注射鼠胚胎神经干细胞2×10~6个,生理盐水组局部注射等量无菌生理盐水.主要观察指标:通过体感诱发电位和运动诱发电位的检测,观察神经电生理恢复情况;通过BDA顺行神经示踪,观察运动传导束恢复情况:BBB后肢运动功能评分结果.结果:细胞移植组大鼠体感诱发电位及运动诱发电位的潜伏期、波幅明显优于生理盐水组(P<0.01);细胞移植组大鼠在损伤区有较多BDA标记阳性神经纤维通过,而生理盐水组未见BDA标记阳性神经纤维;细胞移植组大鼠BBB后肢运动功能评分较生理盐水组明显提高(P<0.01).结论:胎鼠神经干细胞局部注射可以较好地恢复高位脊髓损伤后的神经电生理及后肢运动功能.     

脑源性神经营养因子基因修饰的人脐血干细胞移植对损伤脊髓组织的保护

目的:观察损伤脊髓组织经脑源性神经营养因子基因修饰的人脐血干细胞移植后,细胞内环境的改善及下肢运动功能、电生理指标的变化。方法:实验于2005-10/2006-09在广东医学院实验动物中心完成。①选取清洁级SD大鼠96只,随机数字表法分为4组:基因修饰细胞移植组、单纯细胞移植组、损伤对照组、正常对照组,24只/组。新鲜脐带血来源于广东医学院妇产科健康产妇,产妇及其家属均知情同意。脑源性神经营养因子的DNA由解放军第二军医大学提供。②基因修饰细胞移植组、单纯细胞移植组、损伤对照组大鼠制备脊髓半横断损伤模型,无菌条件下显露T7～9棘突及椎板,暴露T8平面脊髓,用弯刀将左侧半脊髓横向切断,再用负压吸引器吸除脊髓组织,形成一个2mm×2mm×2mm的间隙。③采集人脐血单个核细胞,以1×109L-1密度接种于含10mLDMEM/F12的培养皿中,同时以终浓度5μmol/L的Brdu标记,置于含体积分数为0.05的CO2细胞培养箱中,48h后磷酸盐缓冲液反复离心洗涤,制备密度为6×109L-1的人脐血干细胞悬液,进行脑源性神经营养因子DNA质粒的提取、鉴定、纯化,转染。④将转染的人脐血干细胞悬液重悬为2.5×1010L-1,取3μL浸透在与宿主脊髓损伤间隙大小一致的明胶海棉上,并将其植入基因修饰细胞移植组大鼠脊髓损伤处,确认植入后缝合硬脊膜、肌层及皮肤。单纯细胞移植组单纯植入含2.5×1010L-1高纯化的人脐血干细胞3μL的明胶海绵。损伤对照组仅植入明胶海绵。⑤移植术后24h,每组取8只大鼠进行脊髓水肿程度及离子含量检测。移植术后6,12周,每组各取8只大鼠以爬坡试验检测其下肢运动功能情况,并采用颅刺激法检查运动诱发电位。结果:各组24只SD大鼠均进入结果分析。①脊髓水肿程度及离子含量:脊髓损伤后组织水肿及Na 、Ca2 含量升高,K 、Mg2 含量降低,经脑源性神经营养因子基因修饰的人脐血干细胞脊髓内移植后可显著改善上述指标。与损伤对照组比较,基因修饰细胞移植组脊髓含水量及Na 、Ca2 含量显著降低(t=1.77～1.79,P均<0.05),K 、Mg2 含量升高(t=2.05～2.41,P均<0.05)。②下肢运动功能评估:移植术后6周,除正常对照组外各组大鼠左下肢均瘫痪,爬坡试验为0级。移植术后12周,基因修饰细胞移植组大鼠肌力恢复至Ⅱ级,单纯细胞移植组恢复至Ⅰ级。损伤对照组0级。③电生理检查:移植术后6周,基因修饰细胞移植组记录到运动诱发电位,而单纯细胞移植组、损伤对照组未记录到。术后12周,基因修饰细胞移植组、单纯细胞移植组大鼠均记录到运动诱发电位,但与基因修饰细胞移植组比较,单纯细胞移植组运动诱发电位潜伏期延长,波幅降低;损伤对照组仍未记录到运动诱发电位。结论:脑源性神经营养因子基因修饰的人脐血干细胞脊髓内移植对脊髓损伤起保护作用,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。     

乙交酯-丙交酯共聚物-细胞复合体移植治疗脊髓损伤

目的:观察神经干细胞、许旺细胞和组织工程支架材料乙交酯-丙交酯共聚物于大鼠髓内共移植后的生物相容性,及其对大鼠损伤脊髓形态和功能的修复作用。方法:实验于2005-05/2006-09在首都医科大学附属北京市神经外科研究所损伤修复实验室完成。①实验材料:健康成年雌性Wistar大鼠36只,随机数字表法分为单纯支架组、神经干细胞 支架复合体组、神经干细胞 许旺细胞 支架复合体组,12只/组。乙交酯-丙交酯共聚物由中科院化学研究所医用高分子材料中心提供。②实验方法:各组大鼠均建立脊髓T9半横断损伤模型。神经干细胞 许旺细胞 支架复合体组取2×1010L-1的许旺细胞、神经干细胞各10μL接种于乙交酯-丙交酯共聚物支架内,神经干细胞 支架复合体组取2×1010L-1的神经干细胞10μL接种于乙交酯-丙交酯共聚物支架内,单纯支架组取10μLDMEM培养液置于乙交酯-丙交酯共聚物支架内,于脊髓缺损处分别植入对应的复合物。③实验评估:应用电镜观察乙交酯-丙交酯共聚物支架的降解及轴突的再生状况;应用BBB评分和电生理技术检测大鼠脊髓功能性的恢复情况。结果:36只Wistar大鼠均进入结果分析。①行为学观察结果:移植术后4,12周,神经干细胞 支架复合体组、神经干细胞 许旺细胞 支架复合体组大鼠的后肢运动功能BBB评分均好于单纯支架组(P<0.01),其中神经干细胞 许旺细胞 支架复合体组尤为明显。②神经电生理检查结果:在脊髓半横断损伤后即刻,所有动物的体感诱发电位和运动诱发电位波幅都明显减低甚至消失。移植术后4周,神经干细胞 支架复合体组、神经干细胞 许旺细胞 支架复合体组大鼠的体感诱发电位和运动诱发电位波幅均有所恢复;至移植术后12周恢复明显。单纯支架组移植术后4,12周体感诱发电位和运动诱发电位波幅无明显变化。③电镜观察结果:扫描电镜下,随着时间的延长各组植入的乙交酯-丙交酯共聚物逐渐降解。透射电镜下,各组植入材料正中横断面可见新生的无髓及有髓神经纤维,至12周时神经干细胞 许旺细胞 支架复合体组最明显。结论:乙交酯-丙交酯共聚物在大鼠损伤的脊髓内具有良好的生物相容性;其与神经干细胞、许旺细胞共移植能够明显促进脊髓半横断损伤大鼠的脊髓轴突再生,并改善肢体的运动功能。     

脊髓损伤后真皮多能干细胞移植时机的选择

目的:观察脊髓损伤后不同时间移植真皮多能干细胞对大鼠运动功能修复的影响。方法:实验于2006-06/2007-03在第三军医大学生理学教研室完成。①实验材料:实验动物2～4月龄SPF级SD大鼠,体质量(210±40)g,雌雄不限,由第三军医大学实验动物中心提供。真皮多能干细胞为第三军医大学防原医学系从SD大鼠真皮中提取和分离。②实验方法:将42只SD大鼠在L4水平制成脊髓全横断损伤模型。将动物随机分为对照组(n=6)、真皮多能干细胞移植组(n=36)。真皮多能干细胞移植组又分为6个时间点:损伤后1,4,7,10,14,21d移植组,每组6只。各移植组于伤处移植大鼠真皮多能干细胞,而对照组于损伤后7d注射等量磷酸盐缓冲液。③实验评估:分别于移植后1d、1周、4周、8周、12周对各组大鼠进行动物行为学和脊髓诱发电位检测。结果:42只实验大鼠均进入结果分析,无脱落。①动物行为学评分:4周以后各组动物行为学评分比较差异有显著性意义(P<0.05),移植组明显高于对照组(P<0.05),各移植组间比较,以损伤后7,10d移植组动物行为学评分改善最显著。②各组大鼠脊髓诱发电位检查:体感诱发电位和运动诱发电位潜伏期和波幅值于移植后8,12周后明显高于对照组(P<0.05),各移植组间比较,以损伤后7,10d移植组体感诱发电位和运动诱发电位潜伏期和波幅值改善最显著。结论:脊髓损伤后7～14d进行真皮多能干细胞移植可明显改善大鼠后肢的运动功能。     

高压氧联合神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景:单纯神经干细胞移植已应用于对受损脊髓组织的修复。目的:以神经干细胞移植同时应用高压氧治疗大鼠脊髓损伤,观察联合作用对脊髓损伤大鼠运动功能恢复的影响。方法:雌性SD大鼠60只,以半切法制成胸段脊髓半横断大鼠模型。随机分成单纯损伤组、神经干细胞移植组及高压氧治疗组,每组20只。伤后第4周取材行病理切片苏木精-伊红染色及BrdU免疫组织化学染色,第8周取材行辣根过氧化物酶示踪,透射电镜观察轴突的再生情况,通过体感诱发电位观察神经电生理恢复情况。造模后1,2,4,6,8周进行BBB评分和斜板实验等运动功能检测。结果与结论:观察伤后4周病理切片,单纯损伤组未见神经轴索通过,神经干细胞移植组可见少量神经轴索样结构,高压氧治疗组可见较多神经轴索样结构。BrdU的阳性细胞数及辣根过氧化物酶阳性神经纤维数,高压氧治疗组最多,神经干细胞移植组次之,单纯损伤组最少,且各组之间差异有显著性意义(P<0.05)。透射电镜下神经干细胞移植组、高压氧治疗组正中横断面可见新生的无髓及有髓神经纤维。高压氧治疗组大鼠体感诱发电位的潜伏期短于神经干细胞移植组,波幅高于神经干细胞移植组(P<0.05),明显优于单纯损伤组(P<0.01)。伤后4周神经干细胞移植组、高压氧治疗组大鼠后肢运动功能均有较明显恢复,高压氧治疗组较神经干细胞移植组恢复快(P<0.05);单纯损伤组亦有所恢复,但程度较轻。提示神经干细胞移植对于脊髓损伤大鼠后肢功能的恢复有促进作用,联合应用高压氧有协同效果。     

骨髓间充质干细胞移植脊髓全横断模型大鼠运动和体感诱发电位的评价

背景:临床常用皮质运动诱发电位和皮质体感诱发电位来分别评价脊髓损伤后运动传导路和感觉传导路的损伤或修复情况。目的:以脊髓诱导电位监测骨髓间充质干细胞移植后急性脊髓完全性损伤大鼠下肢神经功能的变化。方法:选取健康Wistar大鼠50只,分成5组,即生理盐水组、骨髓间充质干细胞移植组、脑源性神经营养因子修饰组、神经营养素3+骨髓间充质干细胞移植组和假手术组。除假手术组外,其余各组均制作Allen’s脊髓完全性损伤动物模型,造模后各组均行相应治疗。治疗后4,8和12周行大鼠后肢运动功能评分,并于造模后24h,3,7,14d行运动和体感诱发电位检测。结果与结论:运动诱发电位检测结果提示,各治疗组的运动功能均有不同程度的恢复,与生理盐水组间差异均有显著性意义(P<0.05),大鼠后肢BBB评分也证实了各治疗组后肢运动功能明显优于生理盐水组(P<0.05)。提示经脑源性神经营养因子修饰的骨髓间充质干细胞可移植到脊髓损伤处,可改善大鼠的后肢运动,神经营养素3蛋白有可能提高骨髓间充质干细胞在体内的生存率,促进受损脊髓的轴突再生。     

神经生长因子联合神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景:单纯的神经干细胞移植对受损脊髓组织的修复作用并不理想,研究证实神经生长因子兼有神经元营养和促突起生长双重作用,可以有效的促进脊髓损伤后神经功能的恢复.目的:观察神经干细胞移植联合应用神经生长因子对脊髓损伤后大鼠运动功能恢复的影响.方法:SD大鼠42只,建立急性脊髓损伤模型后随机分成3组,伤后1周于损伤处分别注入培养液、单纯神经干细胞或神经干细胞联合神经生长因子.于伤后1,2,4,6,8周进行BBB评分和斜板实验等运动功能检测.伤后4周取材行病理切片苏木精-伊红染色及BrdU免疫组化染色,伤后8周取材行辣根过氧化物酶示踪观察及体感诱发电位观察神经电生理恢复情况.结果与结论:伤后4周单纯神经干细胞组、神经于细胞联合神经生长因子组大鼠后肢运动功能均有较明显恢复,神经干细胞联合神经生长因子组较单纯神经干细胞组快,差异有显著性意义(P＜0.05).培养液组亦有所恢复,但程度较轻.病理切片显示培养液组未见神经轴索通过.单纯神经干细胞组可见少量神经轴索样结构,神经干细胞联合神经生长因子组可见较多神经轴索样结构.BrdU的阳性细胞数及HRP阳性神经纤维数:神经干细胞联合神经生长因子组＞单纯神经干细胞组＞培养液组且各组之间差异有显著性意义(P＜0.01).神经干细胞联合神经生长因子组大鼠体感诱发电位的潜伏期、波幅优于单纯神经干细胞组(P＜0.05),明显优于培养液组(P＜0.01). 结果提示神经干细胞移植对于后肢功能的恢复有促进作用,联合应用神经生长因子有协同效果.     

高压氧联合神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景：单纯神经干细胞移植已应用于对受损脊髓组织的修复。目的：以神经干细胞移植同时应用高压氧治疗大鼠脊髓损伤,观察联合作用对脊髓损伤大鼠运动功能恢复的影响。方法：雌性SD大鼠60只,以半切法制成胸段脊髓半横断大鼠模型。随机分成单纯损伤组、神经干细胞移植组及高压氧治疗组,每组20只。伤后第4周取材行病理切片苏木精-伊红染色及BrdU免疫组织化学染色,第8周取材行辣根过氧化物酶示踪,透射电镜观察轴突的再生情况,通过体感诱发电位观察神经电生理恢复情况。造模后1,2,4,6,8周进行BBB评分和斜板实验等运动功能检测。结果与结论：观察伤后4周病理切片,单纯损伤组未见神经轴索通过,神经干细胞移植组可见少量神经轴索样结构,高压氧治疗组可见较多神经轴索样结构。BrdU的阳性细胞数及辣根过氧化物酶阳性神经纤维数,高压氧治疗组最多,神经干细胞移植组次之,单纯损伤组最少,且各组之间差异有显著性意义（P〈0.05）。透射电镜下神经干细胞移植组、高压氧治疗组正中横断面可见新生的无髓及有髓神经纤维。高压氧治疗组大鼠体感诱发电位的潜伏期短于神经干细胞移植组,波幅高于神经干细胞移植组（P〈0.05）,明显优于单纯损伤组（P〈0.01）。伤后4周神经干细胞移植组、高压氧治疗组大鼠后肢运动功能均有较明显恢复,高压氧治疗组较神经干细胞移植组恢复快（P〈0.05）;单纯损伤组亦有所恢复,但程度较轻。提示神经干细胞移植对于脊髓损伤大鼠后肢功能的恢复有促进作用,联合应用高压氧有协同效果。     

间充质干细胞移植治疗脊髓损伤患者的疗效分析

目的:探讨间充质干细胞(MSCs)移植治疗脊髓损伤的临床疗效。方法:对23例脊髓损伤患者在腰椎穿刺方式下分别行骨髓MSCs或脐血MSCs移植术,术前和术后均进行安全性指标评价,干细胞移植前和移植3个月后分别进行美国脊髓损伤学会损伤分级评分。结果:所有患者干细胞治疗前后安全性指标评价差异无显著性意义(P>0.05),未出现严重的不良反应,同时不完全脊髓损伤患者行干细胞移植3个月后在运动功能、轻触觉及针刺觉方面均有明显改善(P<0.05),而完全性脊髓损伤患者则在轻触觉及针刺觉方面有改善(P<0.05),运动功能未见明显进步(P>0.05),同时骨髓MSCs移植的患者3个月后运动功能的改善优于脐血MSCs移植的患者。结论:MSCs移植治疗可以改善脊髓损伤患者的感觉功能,但不完全脊髓损伤患者运动功能的恢复优于完全性脊髓损伤患者,同时骨髓MSCs移植的患者运动功能的改善优于脐血MSCs移植的患者。     

大鼠脊髓急性损伤后血流动力学变化的光学监测

目的观察脊髓损伤后血流动力学的变化,探讨脊髓损伤的血流动力学机制。 方法雌性SD大鼠20只,分为对照组和损伤组,每组10只。Nystrom法制造大鼠脊髓（T10~11）中度压迫性损伤模型。利用激光散斑成像系统监测大鼠脊髓损伤后第10分钟、30分钟、1小时、2小时、3小时、6小时背部血管内的血流速度和血流量以及血管管径的变化。 结果对照组大鼠各时间点血管内的血流速度、血流量以及血管管径均较稳定,无明显波动。损伤组大鼠各项指标均低于对照组。 结论激光散斑成像技术可以用于监测脊髓血流动力学的变化;急性脊髓损伤后血流动力学的变化提示进行性的“创伤后缺血”,静脉回流受阻可能是引起创伤后缺血的一个重要因素。     

大鼠脊髓急性损伤后血流动力学变化的光学监测

目的 观察脊髓损伤后血流动力学的变化,探讨脊髓损伤的血流动力学机制.方法 雌性SD大鼠20只,分为对照组和损伤组,每组10只.Nystrom法制造大鼠脊髓(T10-11)中度压迫性损伤模型.利用激光散斑成像系统监测大鼠脊髓损伤后第10分钟、30分钟、1小时、2小时、3小时、6小时背部血管内的血流速度和血流量以及血管管径的变化.结果 对照组大鼠各时间点血管内的血流速度、血流量以及血管管径均较稳定,无明显波动.损伤组大鼠各项指标均低于对照组.结论 激光散斑成像技术可以用于监测脊髓血流动力学的变化;急性脊髓损伤后血流动力学的变化提示进行性的"创伤后缺血",静脉回流受阻可能是引起创伤后缺血的一个重要因素.     

Rehabilitation in spinal cord injury

Caring for the new quadriplegic is an immense undertaking involving multiple health care professionals who must function as a team. The physician in charge must understand rehabilitation principles and be able to communicate with all members of the team caring for the patient. Rehabilitation principles, if considered early, can greatly decrease the length of stay of the patient and allow him to maximize his potential for recovery. A basic knowledge of physicial and occupational therapy in paraplegia and quadriplegia in the acute stage as well as functional expectations in the long term have been presented.     

Tethered cord syndrome in adults

Adult onset of tethered cord syndrome is a rare pathologic entity. Its treatable nature makes early diagnosis and timely surgical intervention important goals. Because of present referral patterns, adult patients with tethered cord syndrome may present initially to their primary care physician. We present a recent representative case of adult-onset tethered cord syndrome, with emphasis on initial complaints and the symptom constellation relevant to the primary care physician. Thorough clinical history and physical examination should direct investigators to include tethered cord syndrome in the differential diagnosis of select patients.     

脊髓损伤后脊髓组织内凝血酶受体1的表达

目的：观察脊髓损伤后脊髓组织内凝血酶受体l的表达，分析表达规律与脊髓损伤程度是否具有时效性。 方法：（1）实验于2005—04／08在兰州大学基础医学院解剖学教研室实验室和甘肃省医学科学研究院动物实验中心完成。（2）选用成年健康Wistar大鼠75只，雌雄不拘。按随机抽签法将大鼠分为3组：正常对照组：只打开椎板，不损伤脊髓；模型组：打开椎板，损伤脊髓；脊髓损伤＋注全血组：打开椎板，损伤脊髓，立即自大鼠尾静脉取20μL自体血，注入骨窗中心的损伤脊髓组织中，缓慢注射，注射完毕后留置3min。（3）于术后6，24，48，72h和5d，采用免疫组织化学法检测各组脊髓组织凝血酶受体1表达。电镜观察各组术后72h神经元的超微结构变化。苏木精-伊红染色后对脊髓组织进行形态学观察。 结果：大鼠75只均进入结果分析。①凝血酶受体l阳性表达神经元数：模型组和脊髓损伤＋注全血组明显多于正常对照组（P〈0．01）；脊髓损伤＋注全血组明显多于模型组（P〈0．01）。模型组和脊髓损伤＋注全血组脊髓组织阳性细胞表达上调开始于术后6h（每400倍视野阳性细胞数分别为6．20&;#177;1．48，8．30&;#177;1．42），逐渐升高，72h达高峰（每400倍视野阳性细胞数分别为14．50&;#177;1．43，20．40&;#177;1．71），以后逐渐降低。②脊髓组织形态学观察结果：术后6h模型组和脊髓损伤＋注全血组神经细胞出现轻度水肿，术后72h神经细胞和细胞周围水肿非常明显，之后水肿情况逐渐减轻；脊髓损伤＋注全血组脊髓组织水肿较模型组重。③术后72h各组脊髓组织超微结构：模型组和脊髓损伤＋注全血组脊髓组织出现神经元凋亡。正常对照组见正常神经元。 结论：脊髓损伤后脊髓组织中神经元凝血酶受体l表达增强，其表达规律与脊髓损伤程度有一定的时效关系，凝血酶受体l的表达可能参与了脊髓组织继发性损伤.