神经营养因子与脊髓损伤修复关系的研究进展

脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)修复一直是医学界的研究热点,近年随着神经营养因子(Neurotrophic factors,NTFs)的不断深入研究,发现神经营养因子在脊髓损伤修复中发挥着相当重要的作用。     

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     

神经营养因子修复脊髓损伤的研究与应用

背景：神经营养因子可以有效抑制脊髓损伤后神经元凋亡,促进神经再生及分化,但由于其半衰期短,难以通过血/硬脊膜屏障,无法完成空间重建等限制了其应用。 目的：文章综述了神经营养因子应用的研究进展,以便寻找有效的应用手段,指导实验研究与临床应用。 方法：应用计算机检索CNKI、万方数据库和PubMed数据库中2001年1月至2011年12月关于神经营养因子修复脊髓损伤的应用的文章,在标题和摘要中以“神经营养因子;脊髓损伤;干细胞;生物工程;应用”或“Neurotrophic factor,Neurotrophin,Spinal cord injuries,stem cell,bioengineer, tissue engineering”为检索词进行检索。选择文章内容与神经营养因子应用相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到379篇文献,根据纳入标准选择35篇文章进行综述。 结果与结论：针对神经营养因子的应用缺陷进行了一系列的改进与优化。联合应用神经营养因子修复脊髓损伤具有协同作用。利用基因转染技术构建过表达神经营养因子的干细胞模型修复脊髓损伤,使神经营养因子持续分泌,参与干细胞分化。通过生物工程技术,利用水凝胶、纳米纤维支架等与神经营养因子联合,为脊髓损伤修复提供空间通道,重建脊髓神经通路。但如何选择最佳的神经营养因子组合方案及众多材料与神经营养因子的最佳组合,仍需进一步研究。     

神经干细胞在治疗实验性脊髓损伤中的应用进展

20世纪90年代初首次体外分离神经干细胞(NSC)获得成功，给脊髓损伤(SCI)的治疗带来了新的希望。在大量应用NSC治疗实验性SCI的研究中，对于NSC的应用主要有三种方法：①单纯的NSC移植；②以NSC为载体的转基因治疗；③NSC联合生物材料的应用。研究取得了可喜的成就，但同时也存在一些尚未解决的问题。试从上述三个方面对应用NSC治疗实验性SCI研充的近期进展及所存存的一些问题加以综述。     

组织工程支架材料在脊髓损伤修复中的应用

背景：脊髓损伤最初往往会导致细胞和组织的不断丢失,组织工程支架可以模拟细胞外基质的生理状态,从而有利于细胞的黏附、迁移、扩增和分化。 目的：总结近年来组织工程支架材料联合细胞和/或细胞因子修复脊髓损伤的新进展。 方法：应用计算机检索PubMed、Ovid Medline及CBM数据库中2000-10/2010-10 与组织工程支架材料修复脊髓损伤相关的文章。  结果与结论：组织工程材料治疗脊髓损伤需要3 因素：种子细胞、组织工程支架、细胞因子。组织工程支架对于损伤脊髓断端起到桥接作用,而种植于材料的种子细胞和/或细胞因子可以促进神经轴突的生长和迁移。可用于组织工程支架的材料可分为天然材料和人工合成材料,包括胶原、壳聚糖、琼脂糖/藻酸盐、聚乳酸、纤连蛋白、聚羟基乙酸/聚乳酸、聚β羟丁酸等,动物实验已经取得一些成果,显示组织工程支架材料联合细胞移植修复效果更好,但临床上目前尚无开展组织工程支架材料修复脊髓损伤的研究。     

神经营养因子对脊髓损伤修复作用研究进展

脊髓损伤（SCI）是一种严重的神经系统创伤,后果严重常导致患者不同程度地瘫痪和大小便障碍,其致残率与耗费高给家庭及社会造成严重的负担.因此研究脊髓组织损伤后的再生和修复具有重要的现实意义.大量实验研究表明神经营养因子对脊髓损伤后的神经组织修复过程有重要作用.就这一领域新的研究进展作一综述.     

神经干细胞在治疗实验性脊髓损伤中的应用进展

20世纪90年代初首次体外分离神经干细胞(NSC)获得成功,给脊髓损伤(SCI)的治疗带来了新的希望。在大量应用NSC治疗实验性SCI的研究中,对于NSC的应用主要有三种方法:①单纯的NSC移植;②以NSC为载体的转基因治疗;③NSC联合生物材料的应用。研究取得了可喜的成就,但同时也存在一些尚未解决的问题。试从上述三个方面对应用NSC治疗实验性SCI研究的近期进展及所存在的一些问题加以综述。     

骨髓间充质干细胞尾静脉移植脊髓损伤大鼠脑源性神经营养因子及神经生长因子的表达

背景：骨髓间充质干细胞移植对脊髓损伤有治疗作用,但其机制尚不完全清楚。 目的：应用免疫组织化学方法观察骨髓间充质干细胞静脉移植损伤脊髓局部脑源性神经营养因子及神经生长因子的表达,分析骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的作用途径。 方法：运用改良Allen法制备T10脊髓外伤性截瘫大鼠模型,假手术组6只,脊髓损伤组24只随机分为对照组和骨髓间充质干细胞移植组。骨髓间充质干细胞移植组、假手术组接受骨髓间充质干细胞单细胞悬液1 mL(1×10⁶ cells)自大鼠尾静脉缓慢注射移植,对照组静脉注射PBS 1 mL。 结果与结论：脊髓损伤后损伤局部的脑源性神经营养因子、神经生长因子表达增加,骨髓间充质干细胞静脉注射移植后能促进脊髓损伤局部脑源性神经营养因子、神经生长因子更进一步的表达,这可能是促进神经结构及神经功能恢复的因素之一。     

神经营养因子对脊髓损伤修复作用研究进展

脊髓损伤(SCI)是一种严重的神经系统创伤,后果严重常导致患者不同程度地瘫痪和大小便障碍,其致残率与耗费高给家庭及社会造成严重的负担.因此研究脊髓组织损伤后的再生和修复具有重要的现实意义.大量实验研究表明神经营养因子对脊髓损伤后的神经组织修复过程有重要作用.就这一领域新的研究进展作一综述.     

神经干细胞在修复脊髓损伤中的应用

成年中枢神经系统损伤后其自身的修复能力是有限的，死亡的神经元不能由中枢神经系统自身产生新的神经元或邻近的神经元来替换。然而，近年来神经干细胞(neural stem cells，NSCs)的研究已改变了这些观点，现已发现中枢神经系统的一些区域终生存在产生新神经元的能力，通过移植神经干细胞来修复损伤的神经系统是有可能的。本文就神经干细胞的特性及其在修复脊髓损伤方面的作用作一简述。     

脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤临床分析

目的观察脐带间充质干细胞（UC-MSCs）鞘内注射治疗脊髓损伤（SCI）的临床效果及安全性。方法对2008年1月至2010年10月收治的22例SCI患者,给予UC—MSCs鞘内注射治疗,细胞数1×10^6个／（kg·次）,1次／周,4次为1个疗程,其中4例接受2个疗程,1例接受3个疗程,余均接受1个疗程。采用美国脊髓损伤协会制定的脊髓损伤神经功能评分标准（ASIA标准）对患者治疗前后神经功能进行评定,采用国际神经修复学会脊髓损伤功能评价量表（IANR—SCIRFS）对患者治疗前后日常生活活动能力进行评定。结果22例患者中13例有效,9例无效。不完全性SCI患者有效率达81．25％,完全性SCI的6例患者均无效。有5例有效的患者接受了2～3个疗程治疗,疗效均有进一步的提高。有效患者多表现为运动和／或感觉功能改善,大小便控制能力增强。22例患者治疗后1个月与治疗前比较,痛觉、触觉、运动、日常生活活动能力评分均有明显升高（P〈0．01）。治疗后常见的不良反应有头痛（1例）、腰痛（1例）,均在1～3d内消失。随访3个月至3年,无治疗相关不良事件发生。结论UC—MSCs鞘内注射治疗是安全的,可以改善大部分不完全性SCI患者的神经功能,提高这些患者的生活质量。     

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。     

间充质干细胞对脊髓损伤治疗的研究进展

文题释义：脊髓损伤：由于外界直接或间接因素导致的脊髓相应节段损伤,损伤后出现各种运动、感觉和括约肌功能障碍、肌张力异常及病理反射等相应改变。如何使受损的神经结构进行再生和修复,从而促进神经功能的恢复仍是当前治疗的难点和研究的热点。脊髓损伤主要表现在急性期出现脊髓损伤处神经元的坏死、少突胶质细胞的凋亡、髓鞘的崩解、神经束变性坏死以引发的炎症反应等。对于脊髓损伤的治疗往往是通过对以上几方面的修复来实现的。 间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的作用机制：间充质干细胞以其高度的可塑性、在一定条件下可向神经细胞诱导分化等优点使其可以在不同个体间移植。间充质干细胞体内移植后通过分化为神经细胞替代已损伤的神经元;间充质干细胞进入病变区后通过旁分泌释放大量的抗炎因子、细胞因子、生长因子及细胞黏附因子来改变脊髓损伤微环境;间充质干细胞能产生多种细胞外基质,促进神经元轴突再生、髓鞘化并可诱导细胞方向性生长和迁移等。   摘要背景：脊髓损伤是人类致残率最高的疾病之一,由于脊髓轴突再生能力有限,恢复难度大,常导致严重的神经后遗症,对脊髓损伤治疗方法的探索已成为研究热点。随着生物学及分子生物学研究的不断深入,研究发现间充质干细胞治疗脊髓损伤表现出巨大的潜力,为脊髓损伤的修复带来了曙光。 目的：综述间充质干细胞对于脊髓损伤的治疗作用、性质、应用、局限性及发展前景。 方法：检索PubMed、Web of Science数据库及万方、CNKI中国期刊全文数据库收录的间充质干细胞治疗脊髓损伤的相关文章,英文检索词为“spinal cord injury,mesenchymal stem cell”,中文检索词为“脊髓损伤,间充质干细胞”,按纳入和排除标准共纳入文献85篇进行归纳总结。结果与结论：间充质干细胞通过多种作用机制修复脊髓损伤,如间充质干细胞体内移植后通过分化为神经细胞替代已损伤的神经元;通过旁分泌机制分泌各种营养物质来改变脊髓损伤微环境的变化;同时间充质干细胞产生多种细胞外基质,为再生轴突提供支持物,促进神经元轴突再生。虽然在基础实验中间充质干细胞治疗脊髓损伤能起到较好的疗效,但间充质干细胞在临床中的应用却差强人意,还需要更深入地探索间充质干细胞对于脊髓损伤的作用机制。 ORCID: 0000-0002-3216-3301(史旭) 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     

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。     

低氧预处理脐带间充质干细胞移植促进大鼠脊髓损伤修复

目的:评估低氧预处理脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs)移植修复大鼠急性脊髓损伤的作用并初步探讨其机制。方法:分别于常氧和低氧条件下培养UCMSCs,细胞免疫荧光鉴定细胞,ELISA测定细胞脑源性生长因子(BDNF)、血管源性生长因子(VEGF)、睫状生长因子(CNTF)和肝细胞生长因子(HGF)的浓度。采用改良的Al1en’s法(2.5 g×10 cm)建立60只大鼠T10脊髓损伤模型,随机分为假手术组、模型组、低氧细胞移植组及常氧细胞移植组,每组20只,损伤后即刻移植1×10~6个细胞至低氧细胞移植组及常氧细胞移植组动物脊髓内。术前及术后每周进行运动功能BBB评分;采用免疫荧光法检测移植细胞的存活、神经细胞凋亡;采用ELISA法检测细胞移植第2、14、28 d脊髓组织肝细胞生长因子的浓度。结果:在低氧组,体外由UCMSCs分泌的BDNF、VEGF、CNTF和HGF浓度显著高于常氧组细胞。与模型组比较,细胞移植组运动功能评分和HGF含量增加,而神经细胞的凋亡率降低,但以低氧细胞移植组改变最明显。结论:低氧预处理的UMCSCs具有提高神经营养因子分泌作用,其机制可能与下调神经细胞凋亡,增加受损脊髓组织HGF有关。     

神经组织工程修复脊髓损伤的研究进展

由于脊髓损伤的重大影响,针对损伤后促进神经轴突的再生进行了大量的研究。作为一个新兴的迅速发展的领域,因能作为神经轴突生长的导向,组织工程已经受到了广泛的关注。众多的组织工程基质包括:支架材料、细胞和生物分子,其已经显示出支持轴突再生和促进功能恢复的潜力。就促进神经修复的支架材料、细胞、生物分子和目前治疗脊髓损伤的方法做一综述。     

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。     

Application of autologous bone marrow stem cells in the therapy of spinal cord injury patients

We studied the safety and efficiency of transplantation of autologous bone marrow cells in complex therapy of patients with spinal cord injury in the late period of the disease. In control group patients, meningomyeloradiculolis was performed, while in the main group surgical treatment was supplemented by transplantation of autologous bone marrow cells. Transplantation of BM stem cells into the cyst cavity and intravenously was well tolerated, did not cause allergic or inflammatory reactions in the early and delayed periods after surgery, and did not induce the formation of ossification foci in the nervous tissue. Analysis of the neurological status by ASIA, Bartel, and Ashworth scales showed that in the main group the positive clinical dynamics was more often observed than in the control. The decrease in neurological deficit included improvement of sensory and motor activity and conducting sensory function. Thus, transplantation of autologous bone marrow cells can be a novel safe strategy for the treatment of patients in the late period after spinal trauma. __________ Translated from Kletochnye Tehnologii v Biologii i Medicine, No. 2, pp. 109–114, April, 2007