骨髓间充质干细胞移植对永久性大脑中动脉阻塞大鼠生长相关蛋白43及脑梗死体积的影响

背景：大量实验表明骨髓间充质干细胞植入缺血大鼠脑内能够通过血脑屏障在脑中成活并迁移,可部分转变为神经元,并能促进多种神经营养因子分泌,明显改善神经功能缺损,较神经保护剂具有更长的治疗时间窗。 目的：观察骨髓间充质干细胞移植对大鼠永久性大脑中动脉阻塞后内源性轴突再生标志物生长相关蛋白43的表达及脑梗死体积的影响。 方法：将成年SD大鼠按随机数字表法分为模型对照组、假手术组、干细胞移植组。另取成年SD大鼠4只制备骨髓间充质干细胞,并以5-溴脱氧尿嘧啶核苷标记。假手术组分离结扎右侧颈总动脉;其余大鼠制备永久性右侧大脑中动脉缺血模型,造模后,干细胞移植组移植骨髓间充质干细胞,模型对照组推注等量磷酸盐缓冲液。于移植前、移植后7,14,21,28 d进行神经功能缺损评分,应用免疫组织化学法检测脑梗死灶周边区生长相关蛋白43表达。 结果与结论：干细胞移植组移植后7 d在梗死灶能检测到5-溴脱氧尿嘧啶核苷标记的阳性细胞, 移植后14 d增多达高峰,移植后28 d逐渐减少并消失;移植后7,14 d脑梗死灶周边区生长相关蛋白43免疫活性显著高于模型对照组(P < 0.05)。假手术组大鼠无神经损伤症状,神经功能评分均为0分;随时间推移,模型对照组和干细胞移植组神经功能评分逐渐降低,从移植后14 d开始,干细胞移植组神经功能评分明显低于模型对照组(P < 0.05)。与模型对照组相比,干细胞移植组脑梗死体积均显著减小(P < 0.05)。结果显示,骨髓间充质干细胞移植能上调局灶性脑缺血大鼠脑梗死灶周边区生长相关蛋白43的表达,并显著减小脑梗死体积。     

骨髓间充质干细胞旁分泌作用与脑缺血后的细胞凋亡*

背景：骨髓间充质干细胞移植治疗脑缺血的机制之一是骨髓间充质干细胞的旁分泌作用,而目前对于这一机制的研究报道较少。 目的：观察骨髓间充质干细胞旁分泌作用对脑缺血后细胞凋亡的抑制作用并探索相关机制。 方法：体外培养大鼠骨髓间充质干细胞,建立大鼠大脑中动脉缺血模型。24只SD大鼠随机数字表法分为4组,每组6只。细胞移植给药组：大鼠纹状体内移植骨髓间充质干细胞后给予ERK1/2抑制剂U0126;非移植给药组：注射等量的PBS后给予U0126;细胞移植对照组：移植骨髓间充质干细胞后给予溶剂对照;非移植对照组：注射等量的PBS后给予溶剂对照。7 d后通过Western blot检测血管内皮细胞生长因子、磷酸化ERK1/2蛋白的表达;TUNEL染色检测梗死区周围及皮质区细胞凋亡情况。 结果与结论：细胞移植组较非移植组大鼠纹状体内血管内皮细胞生长因子蛋白的表达明显增高,磷酸化ERK1/2表达增强,细胞凋亡数明显减少;经U0126处理后,血管内皮细胞生长因子的表达没有变化,而随着磷酸化ERK1/2的表达受到抑制,细胞凋亡数明显增高。提示骨髓间充质干细胞在大脑纹状体内可以旁分泌血管内皮细胞生长因子,并通过激活ERK1/2抑制了脑梗死区细胞的凋亡。     

骨髓间充质干细胞定向移植局灶性脑缺血大鼠的行为学变化*☆○

背景：骨髓间充质干细胞移植已经应用到神经损伤修复领域，脑内立体定位移植和经血管移植均为其移植途径。 目的：经立体定位将骨髓间充质干细胞注入大鼠脑梗死灶周边区，通过前肢不对称应用试验及姿势反射试验观察大鼠神经功能障碍的改善情况。 设计：随机对照动物实验。 单位：吉林大学第一医院神经内科。 材料：实验于2006-10/2007-04在吉林大学人兽共患病研究所，人兽共患病教育部重点实验室进行。健康雄性Wistar大鼠由吉林大学实验动物中心提供，体质量250~280 g，清洁级，实验过程中对动物处置符合动物伦理学标准。 方法：采用密度梯度分离法、贴壁筛选法体外培养扩增健康成人志愿者骨髓间充质干细胞，采用流式细胞仪鉴定其免疫表型。将Wistar大鼠随机分为正常对照组、假手术组、模型组、模型+无血清DMEM组、模型+骨髓间充质干细胞组，每组10只。采用Longa等改良线栓法制备大鼠右侧大脑中动脉闭塞脑缺血再灌注模型，正常对照组无任何处理，假手术组手术操作至暴露颈内外动脉后即缝合，其余处理同模型组。骨髓间充质干细胞立体定向移植：缺血90 min再灌注后1 h，采用立体定位仪取大鼠右侧大脑缺血周边区为移植点：前囟旁开3 mm、尾侧1 mm、深4 mm。缓慢注入5 μL经BrdU标记的骨髓间充质干细胞(4×1011 L-1)无血清培养基悬液于模型+骨髓间充质干细胞组大鼠，模型+无血清DMEM组大鼠注射5 μL无血清培养基，注射后留针5 min，缓慢退针，防止液体随针道返流。采用免疫组化技术检测骨髓间充质干细胞在大鼠体内存活情况，并于移植后1，3，7，28 d采用前肢不对称应用试验及姿势反射试验观察大鼠行为学变化。 主要观察指标：①以流式细胞仪鉴定骨髓间充质干细胞免疫表型。②移植大鼠脑内骨髓间充质干细胞的存活情况。③大鼠行为学变化。 结果：50只大鼠全部进入结果分析。①实验获得了高纯度的骨髓间充质干细胞，流式细胞仪检测显示，CD44、CD29均呈阳性，CD34、CD45、CD31均呈阴性。②模型+骨髓间充质干细胞组移植的骨髓间充质干细胞在脑缺血周边区聚集并存活。③模型+骨髓间充质干细胞组大鼠行为学评分较其他各组降低明显 (P < 0.05)，并随着细胞移植后时间延长逐渐降低，并且移植后7 d行为学评分低于同组内其他时间点(P < 0.01)。 结论：除正常对照组外，其他组大鼠神经功能均有所恢复，但各组恢复情况明显不同，脑梗死周边区域注射骨髓间充质干细胞组大鼠功能恢复明显好于各对照组。     

脂肪来源神经干细胞移植局灶性脑缺血模型大鼠的血管新生

背景：脂肪组织来源的神经干细胞移植可改善脑缺血大鼠神经功能,但其机制尚不明确。 目的：观察人脂肪组织来源神经干细胞移植对大鼠局灶性脑缺血后血管新生的影响。 方法：体外培养脂肪基质细胞,诱导分化为神经干细胞。60只健康雄性SD大鼠分为4组：正常组6只,假手术组6只,缺血对照组24只,移植治疗组24只。后两组线栓法制作大鼠大脑中动脉缺血2 h再灌注模型,又分为缺血2 h再灌注7,14,21,28 d组,每个时点各6只。假手术组不闭塞大脑中动脉。造模成功后24 h,移植治疗组经尾静脉移植人脂肪组织来源神经干细胞悬液,细胞浓度为2×109 L-1;缺血对照组经尾静脉注射生理盐水。免疫组织化学法进行微血管密度计数,观察脑缺血区血管增生情况。 结果与结论：免疫组织化学结果显示,与缺血对照组比较,移植治疗组缺血2 h再灌注7,14,21,28 d的微血管密度值均显著高于缺血对照组,差异有显著性意义(P < 0.05~0.01)。提示脂肪组织来源的神经干细胞移植可促进脑缺血区新生血管的形成。     

高压氧联合骨髓间充质干细胞移植修复缺氧缺血性脑损伤

背景：单纯骨髓间充质干细胞移植对脑梗死组织的修复作用并不理想,需要结合药物及生物工程材料等手段进行综合治疗。 目的：验证高压氧结合骨髓间充质干细胞移植修复大鼠缺氧缺血性脑损伤的效果。 方法：体外培养大鼠骨髓间充质干细胞。应用线栓法建立大脑中动脉阻塞大鼠模型,按随机区组法分为3组,即对照组、骨髓间充质干细胞移植组及高压氧+骨髓间充质干细胞移植组。静脉移植后24 h,3 d及伤后1,2 周行Longa行为学评分,检测神经功能的损伤情况。移植2周后,应用RT-PCR法测定生长相关蛋白43 mRNA的表达,并以BrdU免疫组化和苏木精-伊红染色行梗死处组织学检查以证实恢复程度。 结果与结论：移植后1周,高压氧+骨髓间充质干细胞移植组大鼠神经功能障碍评分低于骨髓间充质干细胞移植组,骨髓间充质干细胞移植组低于对照组(P < 0.05)。2周后脑梗死周围组织生长相关蛋白43 mRNA的表达高压氧+骨髓间充质干细胞移植组高于骨髓间充质干细胞移植组,骨髓间充质干细胞移植组高于对照组(P < 0.05)。BrdU免疫组化和苏木精-伊红切片中的神经元数量高压氧+骨髓间充质干细胞移植组多于骨髓间充质干细胞移植组,骨髓间充质干细胞移植组多于对照组(P < 0.05)。提示高压氧联合骨髓间充质干细胞静脉移植治疗大鼠缺氧缺血性脑损伤可明显改善大鼠的神经功能,效果优于单纯骨髓间充质干细胞移植。     

骨髓间充质干细胞对局灶脑缺血再灌注损伤的超早期干预

摘要：目的　探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs) 对大鼠脑缺血再灌注损伤保护作用及机制。方法　雄性SD大鼠72只,以线栓法制成缺血再灌注模型,随机分为2组：溶剂对照组;BMSCs移植组。在缺血再灌注后1天、3天、6天分别行神经功能检测、TTC染色、免疫组化法检测Survivin、caspase-3表达,TUNEL法检测凋亡细胞表达。结果　与溶剂对照组比较,在梗死脑组织中移植骨髓间充质干细胞BMSCs后,可使大鼠神经功能有所恢复,在大鼠大脑中动脉局灶脑缺血90分钟再灌注3天及6天神经功能评分比较高,有统计学意义;TTC染色脑梗死体积百分比在缺血再灌注第3天、第6天较溶剂对照组分别减少2.13%和2.10%,有统计学意义。单纯BMSCs移植组比较对照组在缺血再灌注后1天、3天、6天缺血侧皮层Survivin表达增高、caspase-3表达降低,凋亡细胞减少,均有统计学意义。结论　脑缺血部位脑实质单纯 BMSCs 移植能够改善缺血后神经功能,减少脑缺血后梗死体积,可能通过增加脑缺血再灌注损伤部位Survivin蛋白的表达,降低凋亡相关蛋白Caspase-3表达,减少凋亡细胞数量发挥作用     

尾静脉注射骨髓基质细胞和腹腔注射粒细胞集落刺激因子治疗大鼠脑梗死*☆

背景：骨髓间充质干细胞具有成神经分化特性,有很多试验也证实粒细胞集落刺激因子可以用于改善脑梗死后的神经功能。 目的：比较静脉移植骨髓间充质干细胞和腹腔注射粒细胞集落刺激因子动员干细胞来治疗大脑中动脉闭塞模型大鼠疗效。 方法：实验以改良的Zea-longa线栓法阻断大脑中动脉建立SD大鼠脑梗死模型,造模24 h后分别通过尾静脉注射骨髓间充质干细胞或腹腔注射粒细胞集落刺激因子。 结果与结论：两种治疗方法均可改善脑梗死模型大鼠的运动和认知功能,且粒细胞集落刺激因子对脑梗死模型大鼠的运动和认知功能的改善比尾静脉注射骨髓间充质干细胞明显,移植后第7,14天,粒细胞集落刺激因子组梗死面积小于骨髓间充质干细胞组(P < 0.05),粒细胞集落刺激因子组BrdU阳性细胞数多于骨髓间充质干细胞组(P < 0.05)。提示粒细胞集落刺激因子动员骨髓干细胞治疗脑梗死的疗效可能优于骨髓间充质干细胞静脉注射的移植方法。     

人脐血间充质干细胞静脉移植治疗大鼠局灶性脑缺血的实验研究

目的 探讨来源于人脐血的间充质干细胞经静脉移植治疗大鼠局灶性脑缺血的可行性及其机制.方法 将人脐血间充质干细胞在体外纯化、扩增并经BrdU标记后,经尾静脉移植到局灶性脑缺血大鼠体内,通过神经缺损评分观察移植后大鼠神经行为学改善情况,通过组织学方法观察移植到脑内的人脐血间充质干细胞表达脑源性神经营养因子和缺血灶周围微血管密度变化的情况.结果 人脐血间充质干细胞移植组大鼠的神经缺损评分显著低于对照组(P＜0.05);移植到脑内的人脐血间充质干细胞主要选择性分布于缺血灶周围区域并表达脑源性神经营养因子,移植组大鼠梗死灶周围的微血管密度显著高于对照组(P＜0.01).结论 经静脉注射移植人脐血间充质干细胞能明显促进局灶性脑缺血大鼠的神经行为功能恢复,促进缺血灶周边区微血管增生可能是人脐血间充质干细胞移植治疗局灶性脑缺血的机制之一.     

骨髓间充质干细胞移植及生长相关蛋白43表达在脑修复中的作用

背景：研究证实骨髓间充质干细胞移植能够促进脑功能恢复,并对大鼠脑皮质及海马结构损伤具有修复作用,可能与细胞的自身代偿以及神经生长递质的参与有关,也可能是由于神经应激性损伤刺激靶组织细胞分泌各种神经因子的表达有关。 目的：从细胞生物学的角度,观察大鼠脑缺血损伤后骨髓间充质干细胞移植对神经再生及脑的修复作用。 方法：参考改良Nagasawa法建立大脑中动脉闭塞再灌注模型后,实施骨髓间充质干细胞移植,并分别进行跑台运动训练和水迷宫康复训练,进行神经功能评分及学习记忆评分。采用TUNEL法检测脑皮质区及海马区凋亡神经元的表达以及免疫组化技术检测生长相关蛋白43蛋白在两区的表达变化。 结果与结论：移植组16 h移植骨髓间充质干细胞在皮质区及海马CA1区表达明显增加;7 d细胞表达达高峰,分化细胞明显增加。移植后运动训练7,19,21 d移植组mNSS评分低于模型组(P均< 0.01);移植组大鼠水迷宫试验平台潜伏期的时间较模型组明显缩短(P < 0.05);移植组大鼠穿越平台次数较模型组增多(P < 0.05);缺血再灌注24 h凋亡细胞达高峰,3 d梗死体积测量为最大值;再灌注19 d生长相关蛋白43达高峰。提示大鼠脑缺血损伤介导了神经功能缺损,骨髓间充质干细胞移植促进了神经再生,生长相关蛋白43表达上调抑制神经元凋亡,进一步促进了脑梗死灶的修复。     

骨髓间充质干细胞移植治疗脑缺血大鼠的实验研究

目的评价骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植对大鼠脑缺血后肌力、平衡力及空间学习能力的改善作用。方法栓塞大鼠大脑中动脉,制作40只脑缺血2 h再灌注动物模型,再灌注24 h后对移植组(20只)移植异体BMSCs。采用抓绳实验、平衡木行走实验及水迷宫实验,在缺血再灌注后1周、2周、4周和12周时对大鼠肌力、平衡力及空间学习能力进行检测,观察BMSCs移植后脑缺血大鼠神经功能恢复情况。结果脑缺血可导致大鼠肌力、平衡力及空间学习能力下降。缺血后随再灌注时间延长,移植组与对照组大鼠肌力、平衡力及空间学习能力均有一定程度的恢复,而移植组较对照组有明显改善。结论BMSCs移植可较显著地促进脑缺血大鼠肌力、平衡力及空间学习能力的改善。