胶质细胞源性神经营养因子基因修饰骨髓基质干细胞移植脑出血大鼠神经营养因子的表达

背景:研究证实,细胞移植和神经营养因子相结合治疗脑损伤能促进大鼠神经功能的恢复。目的:观察移植胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞对大鼠脑出血后神经营养因子表达的影响。方法:通过脑立体定位仪向SD大鼠脑尾壳核注射胶原酶和肝素建立脑出血动物模型,将48只模型鼠随机分为3组,骨髓基质干细胞组、胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组和对照组于建模后第3天在脑出血部位分别移植骨髓基质干细胞、胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞以及生理盐水。结果与结论:与对照组和骨髓基质干细胞组相比,胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组大鼠神经功能恢复更好;与对照组相比,移植后1,2周其他2组各神经营养因子表达均显著增加(P<0.05)。提示胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞移植治疗脑出血大鼠比单纯骨髓基质干细胞有更好的神经保护作用。     

胶质细胞源性神经营养因子对脑出血大鼠神经功能的保护作用

目的：研究胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic faetor，GDNF)对脑出血大鼠的保护作用，探讨其发生机制。方法：克隆胚胎鼠的GDNF基因，构建pCDNA3-GDNF-GFP质粒，注射于大鼠脑出血部位。选用成年SD大鼠制备脑出血模型，共分9组，每组20只，假手术Ⅰ组，脑出血Ⅰ组，干预Ⅰ组观察大鼠行为学、脑组织含水量、Na^+，K^+离子浓度的变化；假手术Ⅱ组，脑出血Ⅱ组，干预Ⅱ组观察血脑屏障的改变；假手术Ⅲ组，脑出血Ⅲ组。干预Ⅲ组观察组织形态学和GDNF。阳性细胞的表达。结果：出血组和干预组相比，神经缺损评分在出血后24h为8．53&;#177;1．44和8．34&;#177;1．28(P&;gt;0．05)，72h，7d，14d为7．58&;#177;1．08，5．46&;#177;0．74，3．06&;#177;0．43和4．21&;#177;0．76，3．25&;#177;0．52，1．92&;#177;0．26(P&;lt;0．01)。72h，7d时脑组织含水量为(84．26&;#177;0．64)％，(80．38&;#177;0．86)％和(78．26&;#177;0．42)％，(77．51&;#177;0．33)％(P&;lt;0．01)。72h，7d时Na^+，K^+离子浓度两组比较，差异有显著性意义(P&;lt;0．01)。干预组坏死体积较出血组减小，GDNF阳性细胞表达明显增加(P&;lt;0．01)。结论：GDNF能改善出血大鼠行为学，减轻脑水肿，促进神经功能恢复，增加脑组织抗损伤能力，有一定的治疗意义。     

胶质细胞源性神经营养因子对脑出血大鼠神经功能的保护作用

目的:研究胶质细胞源性神经营养因子(glialcellline-derivedneu-rotrophicfactor,GDNF)对脑出血大鼠的保护作用,探讨其发生机制。方法:克隆胚胎鼠的GDNF基因,构建pCDNA3-GDNF-GFP质粒,注射于大鼠脑出血部位。选用成年SD大鼠制备脑出血模型,共分9组,每组20只,假手术Ⅰ组,脑出血Ⅰ组,干预Ⅰ组观察大鼠行为学、脑组织含水量、Na,K离子浓度的变化;假手术Ⅱ组,脑出血Ⅱ组,干预Ⅱ组观察++血脑屏障的改变;假手术Ⅲ组,脑出血Ⅲ组,干预Ⅲ组观察组织形态学和GDNF阳性细胞的表达。结果:出血组和干预组相比,神经缺损评分在出血后24h为8.53±1.44和8.34±1.28(P>0.05),72h,7d,14d为7.58±1.08,5.46±0.74,3.06±0.43和4.21±0.76,3.25±0.52,1.92±0.26(P<0.01)。72h,7d时脑组织含水量为(84.26±0.64)%,(80.38±0.86)%和(78.26±0.42)%,(77.51±0.33)%(P<0.01)。72h,7d时Na,K++离子浓度两组比较,差异有显著性意义(P<0.01)。干预组坏死体积较出血组减小,GDNF阳性细胞表达明显增加(P<0.01)。结论:GDNF能改善出血大鼠行为学,减轻脑水肿,促进神经功能恢复,增加脑组织抗损伤能力,有一定的治疗意义。     

脑源性神经营养因子基因修饰骨髓间质干细胞移植对痴呆大鼠记忆功能的影响

背景：一些研究已显示，重组脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间质干细胞具有向神经样细胞分化的潜能，且能提高脑缺血模型鼠的神经缺失功能。目的：拟进一步观察脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间质干细胞移植对阿尔茨海默病鼠学习记忆能力的改善。设计、时间及地点：随机对照动物观察，于2006-01/2007-06在中山大学一附院神经病学实验摩完成。材料：清洁级8周龄雄性SD大鼠48只，随机分为正常对照组、损伤模型组、基因修饰细胞组、未修饰细胞组，12只／组。另取出生3d的清沽级SD大鼠10只，用于骨髓间质干细胞的分离培养。方法：取传至第6代的骨髓间质干细胞，双酶切后亚克隆至pcDNA3质粒，行增强型绿色荧光蛋白基因转染，采用电穿孔法得到重组腺病毒Ad—BDNF，转染293细胞进行病毒包装。除正常对照组外，其余3组大鼠均建立阿尔茨海默病模型。造模后12d，基因修饰细胞组取重组腺病毒脑源性神经营养因子基因修饰的不含血清骨髓间质干细胞悬液，于伤侧侧脑室坐标前囟后1．6mm、外侧1．5mm、腹侧4．0mm注入8μL；未修饰细胞组移植等量的单纯骨髓间质干细胞悬液。主要观察指标：Western blotting法鉴定重组病毒在骨髓间质干细胞中表达，流式细胞仪检测基因感染效率。细胞移植后2周采用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力。结果：Ad—BDNF感染的骨髓间质干细胞存在M14000的脑源性神经营养因子蛋白条带，2d后约34％骨髓间质干细胞被感染。基因修饰细胞组、未修饰细胞组大鼠平均逃避潜伏期均明显低于损伤模型组（P〈0．01），且前者基本达到正常水平。与损伤模型组寻找平台的运动策略比较，基因修饰细胞组与未修饰细胞组趋向式、直线式显著增多（P〈0．01），边缘式、随机式明显减少（P〈0．01），且前者基本达到正常水平。结论：移植的骨髓间质干细胞经脑源性神经营养因子基因修饰后，可明显改善阿尔茨海默病模型鼠的记忆能力。     

胶质细胞源性神经营养因子基因修饰神经干细胞移植短暂性脑缺血再灌注损伤大鼠半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3的表达

背景:以往对脑缺血再灌注后半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(cysteinyl aspartate specific protease 3,Caspase-3)的表达均缺乏长时间的动态观察.目的:探讨胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的神经干细胞移植对暂时性脑缺血大鼠脑组织Caspase-3表达的影响.设计:随机对照动物实验.材料:清洁级成年SD大鼠60只,随机分为4组:正常对照组5只、缺血再灌注组5只、单纯细胞移植组25只、基因修饰细胞移植组25只.另取清洁级新生SD大鼠数只,用于分离培养神经干细胞.方法:除正常对照组外,其余3组大鼠按改良性线栓法制备暂时性脑缺血模型.再灌注3 d,单纯细胞移植组从右侧侧脑室每只注入20 μL神经干细胞悬液,含(4.0-5.0)×10~5个神经干细胞;基因修饰细胞移植组每只注入等量胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的神经干细胞悬液;缺血再灌注组每只注入20μL生理盐水.正常对照组、缺血再灌注组在缺血再灌注1周麻醉处死动物,单纯细胞移植组、基因修饰细胞移植组分别在缺血再灌注1,2,3,5,7周麻醉处死动物,5只/时间点.主要观察指标:采用免疫组织化学SP法观察Caspase-3在海马和额顶皮质表达及分布特点.结果:免疫组织化学染色显示,Caspase-3免疫阳性产物位于细胞核、细胞质和部分突起.在海马:单纯细胞移植组、基因修饰细胞移植组Caspase-3阳性细胞数均随再灌注时间的延长而逐渐减少;除缺血再灌注第1周外,其余各时间点基因修饰细胞移植组Caspase-3阳性细胞数均明显少于单纯细胞移植组(P<0.05).在额顶皮质:单纯细胞移植组、基因修饰细胞移植组Caspase-3阳性细胞数亦均随再灌注时间的延长而逐渐减少;除缺血再灌注第1,2周外,其余各时间点基因修饰细胞移植组Caspase-3阳性细胞数均明显少于单纯细胞移植组(P<0.05).结论:胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的神经干细胞移植通过降低Caspase-3的表达,减少神经元凋亡,从而抑制缺血性脑损伤的进行性恶化,其移植效果优于单纯神经干细胞移植.     

骨髓基质细胞移植缺血性脑梗死大鼠后神经营养因子的表达

背景：骨髓基质细胞在适宜条件下可分化为神经元和星形胶质细胞,分泌可溶性分子促进神经元存活。目的：观察骨髓基质细胞移植后缺血性脑梗死大鼠脑组织神经营养因子表达情况及其对神经功能的影响。方法：改良的Longa栓线法制作大鼠大脑中动脉缺血模型,1h后再灌注,24h后治疗组尾静脉注射3×106骨髓基质细胞,盐水对照组尾静脉注射1mL生理盐水,空白对照组不进行注射。结果与结论：在梗死后第7,14天治疗组的神经损伤评分明显低于对照组（P〈0.05）;治疗组神经生长因子和脑源性神经营养因子表达在各时间点均高于对照组（P〈0.05）。结果显示静脉移植骨髓基质细胞可改善缺血性脑梗死大鼠神经功能,移植骨髓基质细胞后缺血脑组织中神经生长因子及脑源性神经营养因子表达促进了神经功能的恢复。     

骨髓基质细胞移植缺血性脑梗死大鼠后神经营养因子的表达

背景:骨髓基质细胞在适宜条件下可分化为神经元和星形胶质细胞,分泌可溶性分子促进神经元存活。目的:观察骨髓基质细胞移植后缺血性脑梗死大鼠脑组织神经营养因子表达情况及其对神经功能的影响。方法:改良的Longa栓线法制作大鼠大脑中动脉缺血模型,1h后再灌注,24h后治疗组尾静脉注射3×106骨髓基质细胞,盐水对照组尾静脉注射1mL生理盐水,空白对照组不进行注射。结果与结论:在梗死后第7,14天治疗组的神经损伤评分明显低于对照组(P<0.05);治疗组神经生长因子和脑源性神经营养因子表达在各时间点均高于对照组(P<0.05)。结果显示静脉移植骨髓基质细胞可改善缺血性脑梗死大鼠神经功能,移植骨髓基质细胞后缺血脑组织中神经生长因子及脑源性神经营养因子表达促进了神经功能的恢复。     

胶质细胞源性神经营养因子基因修饰CD34+细胞静脉移植治疗高血压大鼠脑梗死

背景:近年来,已有实验证实经颅直接给予胶质细胞源性神经营养因子(glial cell-derived neurotrophic factor,GDNF)或携带GDNF基因病毒载体有显著减少脑梗死体积、促进神经功能恢复的疗效,但其治疗方法有创,临床应用有限.目的:观察GDNF基因转染的人脐血CD34+细胞经静脉移植对自发性高血压大鼠脑梗死的疗效,并探讨其机制.方法:分离人脐血CD34+细胞,脂质体方法转染pEGFP-GDNF质粒和pEGFP空载体至CD34'细胞制备pEGFP-GDNF-CD34+和pEGFP-CD34+细胞;制备60只雄性自发性高血压大鼠大脑中动脉栓死模型并随机分为3组:pEGFP-GDNF-CD34+细胞移植组(基因细胞组)、pEGFP-CD34+细胞移植组(单纯细胞组)、生理盐水组.改良神经功能损害评分评价神经功能恢复状况;图像分析法观察TTC染色脑梗死体积;酶联免疫法检测细胞培养液与脑组织匀浆GDNF水平,荧光显微镜及免疫组织化学检测绿色荧光蛋白标记CD34+细胞及其人神经胶质纤维酸性蛋白和人神经元核抗原表达.结果与结论:经静脉移植pEGFP-GDNF-CD34+细胞向自发性高血压大鼠脑缺血区域迁移、存活、并向神经细胞定向分化,促进神经功能恢复.GDNF基因转染CD34+细胞在脑组织存活、向神经细胞分化及对大脑神经功能保护作用优于CD34+细胞.脑组织GDNF水平可能是GDNF基因转染CD34+细胞和单纯CD34+细胞移植治疗自发性高血压大鼠局灶性脑缺血疗效差异机制之一.     

小胶质细胞活化刺激骨髓间充质干细胞释放胶质细胞源性神经营养因子保护多巴胺能神经元的实验

背景:目前尚未见骨髓间充质干细胞对活化的小胶质细胞特异性反应的报道,且有关骨髓间充质干细胞在特定微环境下如何维持多巴胺能神经元的存活也缺乏相应的实验证据.目的:观察骨髓间充质干细胞在活化的小胶质细胞刺激下保护多巴胺能神经元存活的作用.方法:取Wistar大鼠,贴壁法分离培养骨髓间充质干细胞,体外培养并活化小胶质细胞,酶消化法培养中脑多巴胺能神经元.实验分为5组:骨髓间充质干细胞组;小胶质细胞组;脂多糖+小胶质细胞组;骨髓间充质干细胞+脂多糖+小胶质细胞组;分别取各实验组的培养上清,对中脑多巴胺神经元进行培养.单纯多巴胺能神经元组采用体积分数为10%胎牛血清+DMEM/F12进行培养.采用免疫荧光技术检测不同微环境对多巴胺能神经元存活的影响及不同微环境对骨髓间充质干细胞释放胶质细胞源性神经营养因子的影响.结果与结论:含有骨髓间充质干细胞的实验组胶质细胞源性神经营养因子的释放量均较相应的对照组高.酪氨酸羟化酶免疫荧光染色结果发现,单纯多巴胺能神经元组神经元的存活率为15%;小胶质细胞组多巴胺能神经元的存活率为10%;骨髓间充质干细胞组多巴胺能神经元的存活率为35%;脂多糖+小胶质细胞组多巴胺能神经元的存活率为5%;而骨髓间充质干细胞+脂多糖+小胶质细胞组多巴胺能神经元的存活率达到了28%,高于除骨髓间充质干细胞组外的其他各组(P < 0.05).此外体外培养多巴胺能神经元存活率随培养时间延长下降,但含有骨髓间充质干细胞实验组的多巴胺能神经元存活率明显高于相应对照组.提示小胶质细胞活化刺激骨髓间充质干细胞上调胶质细胞源性神经营养因子表达,使得多巴胺能神经元免受毒素的损害,抑制了多巴胺能神经元的延迟性死亡.     

脑源性神经营养因子基因修饰人骨髓间充质干细胞有限细胞系的建立

目的：建立脑源性神经营养因子基因修饰的人骨髓间充质干细胞系。方法：实验于2004—02／2005—06在解放军军事医学科学院干细胞研究中心完成。人类骨髓细胞来源于解放军三О七医院骨髓移植治疗的6名健康成年骨髓供者，男3名，女3名，年龄25-45岁。常规分离培养人骨髓间充质干细胞，流式细胞术检测骨髓间充质干细胞表面分子CD34、CD44、CD45，采用重组逆转录病毒载体将脑源性神经营养因子基因转入人骨髓间充质干细胞。检测脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞的增殖特性，细胞内脑源性神经营养因子的蛋白表达，细胞培养液中脑源性神经营养因子含量，以及PCR检测脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞中外源性脑源性神经营养因子基因DNA。结果：①人工分离培养出的骨髓间充质干细胞，形态、大小一致，呈长梭型或长多边形，从P0至P20基本保持一致，P2代骨髓间充质干细胞表达基质细胞表面标志CD44，不表达造血系细胞表面标志CD34、CD45。②反转录病毒感染骨髓间充质干细胞的感染效率约为10％，修饰后形成的脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞在形态上始终保持一致，与骨髓间充质干细胞几乎完全一样，生长速率与未经基因修饰的骨髓间充质干细胞基本相同，培养10代后细胞停止分裂，免疫细胞化学染色显示脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞的脑源性神经营养因子阳性率超过98％，培养72h后培养基中脑源性神经营养因子的含量较之骨髓间充质干细胞提高约20000倍。③PCR对脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞基因组DNA进行扩增，得到外源性脑源性神经营养因子条带。结论：利用反转录病毒载体进行基因修饰得到了稳定的脑源性神经营养因子基因修饰的人骨髓间充质干细胞有限细胞系，为基因治疗提供了一种以多潜能成体干细胞为载体的种子细胞。     

体外骨髓基质干细胞中腺病毒介导的胶质细胞源性神经营养因子基因的表达及其生物学活性

背景骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)是外源性目的基因的良好靶细胞,在脊髓损伤的修复中具有良好的应用前景.目的观察重组腺病毒介导的胶质细胞源性神经营养因子(glial cellline-derived neurotrophic factor,GDNF)基因在体外培养的骨髓基质干细胞中的表达,并探讨其生物学活性.设计以细胞为研究对象,对照观察性研究.单位一所大学医院骨科实验室.材料实验于2004-03/06在华中科技大学同济医学院附属同济医院骨科实验室完成.SD大鼠24只,雌雄不限,体质量(180±20)g.干预用重组腺病毒载体Adv-GDNF感染体外培养的BMSCs,并与脊髓背根神经节共培养.免疫荧光化学的方法检测BMSCs中的GDNF的表达,提取细胞总RNA进行RT-PCR扩增GDNF基因,应用ELISA方法检测其培养上清中的GDNF含量,并通过与脊髓背根神经节共培养观测GDNF的活性.主要观察指标主要结局①RT-PCR.②免疫荧光结果.③GDNF的体外活性.次要结局①BMSCs的培养与鉴定.②ELISA检测蛋白表达与时间的关系.结果免疫荧光显示Adv-GDNF感染BMSCs 48 h后即有GDNF的表达,体外培养的BMSCs经Adv-GDNF转染后有GDNF的转录,其培养上清应用ELISA方法分析,在感染24 h后即有GDNF的表达,并可持续5～7 d的高峰.Adv-GDNF感染的BMSCs的培养液上清可以促进脊髓背根神经节大量轴突的生长.结论Adv-GDNF基因可以在BMSCs中稳定、高效表达,其表达的GDNF具有促进轴突生长的活性,为GDNF基因治疗脊髓损伤的研究奠定了基础.     

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。     

静脉注射骨髓基质细胞后局灶性脑缺血大鼠胶质细胞源性神经营养因子的表达

背景:骨髓基质细胞移植对局灶性脑缺血的治疗作用,一个更为合理的解释是进入脑内的骨髓基质细胞与宿主大脑相互作用导致其自分泌或旁分泌大量的神经营养因子,这些因子可能有助于损伤神经功能的恢复.目的:观察局灶性脑缺血大鼠静脉移植骨髓基质细胞后胶质细胞源性神经营养因子的表达.设计、时间及地点:随机对照动物观察,于2003-10/2004-09在中国医科大学完成.材料:清洁级健康2月龄Wistar大鼠45只,随机分为细胞移植组、盐水对照组、空白对照组,15只/组.另取Wistar大鼠1只用于骨髓基质细胞的分离培养.方法:贴壁 胰酶消化法分离培养大鼠骨髓基质细胞,取传至第8代前的细胞用于移植,接种前1d进行BrdU标记,制成单细胞悬液,调整细胞密度为3×109L-1.各组大鼠均采用改良Longa线栓法建立大脑中动脉栓塞模型,造模后24h,细胞移植组每只大鼠股静脉注射骨髓基质细胞悬液1mL,盐水对照组同法注射等量生理盐水,空白对照组不做任何处理.主要观察指标:分别在造模后3,7,14d,对各组大鼠进行神经功能损伤评分,分值越高代表损伤程度越重.采用免疫组化法检测梗死区胶质细胞源性神经营养因子及BrdU阳性细胞的表达.结果:[1]造模后各时间点,细胞移植组神经功能损伤评分均低于盐水对照组、空白对照组,至造模后14d差异有显著性意义(P＜0.05).[2]造模后各时间点,细胞移植组梗死区胶质细胞源性神经营养因子水平均明显强于盐水对照组、空白对照组(P＜0.05).在梗死半球可见大量BrdU阳性细胞,对侧半球BrdU阳性细胞数量较少.结论:骨髓基质细胞静脉移植治疗局灶性脑缺血,可能与其促进胶质细胞源性神经营养因子大量分泌密切相关.     

骨髓间充质干细胞移植治疗脑出血的实验研究

目的 探讨人骨髓间充质干细胞( human bone marrow mesenchymal stem cells, hBMSCs )不同途径移植对脑出血大鼠神经功能恢复的影响.方法 收集人骨髓细胞,分离、培养、鉴定hBMSCs,细胞培养三代后用于实验.通过不同途径将Hoechst33342体外标记的hBMSCs植入大鼠壳核出血模型,移植前后用Menzies量表、粘贴片移除感觉实验进行神经功能评价;于移植后14 d和28 d取脑组织进行冰冻切片,用荧光显微镜观察移植细胞在脑内的分布情况.结果 hBMSCs可以透过血脑屏障向病灶周围组织定向迁移,Menzies量表神经功能缺损评分和粘贴片移除实验结果表明:移植后5 d和14 d蛛网膜下腔移植组和同侧脑移植组神经功能恢复明显优于对照组,观察至移植后28 d为止,所有移植组动物脑内未发现肿瘤组织形成.结论 hBMSCs可以透过血脑屏障向病灶周围组织定向迁移,hBMSCs移植可促进脑出血大鼠神经功能的恢复.蛛网膜下腔移植和脑内移植均可显著改善脑出血大鼠神经功能;hBMSCs移植治疗未见明显不良反应,有待进行长期安全性评价研究.     

Stroke and TGF-beta proteins: glial cell line-derived neurotrophic factor and bone morphogenetic protein

Recent studies have indicated that proteins in the transforming growth factor-beta superfamily alter damage induced by various neuronal injuries. Of these proteins, glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) and bone morphogenetic protein-7 (BMP-7) have unique protective and regenerative effects in stroke animals. Delivery of GDNF or BMP-7 to brain tissue reduced cerebral infarction and improved motor functions in stroke animals. Pretreatment with these factors reduced caspase-3 activity and DNA fragmentation in the ischemic brain region, suggesting that antiapoptotic effects are involved. Beside the protective effects, BMP-7 given after stroke improves locomotor function. These regenerative effects of BMP-7 may involve the enhancement of dendritic growth and remodeling. In this review, we illustrate the neuroprotective and neuroregenerative properties of GDNF and BMP-7 and emphasize their therapeutic potential for stroke.     

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。     

脑源性神经营养因子基因修饰人骨髓间充质干细胞有限细胞系的建立

目的:建立脑源性神经营养因子基因修饰的人骨髓间充质干细胞系。方法:实验于2004-02/2005-06在解放军军事医学科学院干细胞研究中心完成。人类骨髓细胞来源于解放军三○七医院骨髓移植治疗的6名健康成年骨髓供者,男3名,女3名,年龄25～45岁。常规分离培养人骨髓间充质干细胞,流式细胞术检测骨髓间充质干细胞表面分子CD34、CD44、CD45,采用重组逆转录病毒载体将脑源性神经营养因子基因转入人骨髓间充质干细胞。检测脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间充质干细胞的增殖特性,细胞内脑源性神经营养因子的蛋白表达,细胞培养液中脑源性神经营养因子含量,以及PCR检测脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞中外源性脑源性神经营养因子基因DNA。结果:①人工分离培养出的骨髓间充质干细胞,形态、大小一致,呈长梭型或长多边形,从P0至P20基本保持一致,P2代骨髓间充质干细胞表达基质细胞表面标志CD44,不表达造血系细胞表面标志CD34、CD45。②反转录病毒感染骨髓间充质干细胞的感染效率约为10%,修饰后形成的脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞在形态上始终保持一致,与骨髓间充质干细胞几乎完全一样,生长速率与未经基因修饰的骨髓间充质干细胞基本相同,培养10代后细胞停止分裂,免疫细胞化学染色显示脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞的脑源性神经营养因子阳性率超过98%,培养72h后培养基中脑源性神经营养因子的含量较之骨髓间充质干细胞提高约20000倍。③PCR对脑源性神经营养因子-骨髓间充质干细胞基因组DNA进行扩增,得到外源性脑源性神经营养因子条带。结论:利用反转录病毒载体进行基因修饰得到了稳定的脑源性神经营养因子基因修饰的人骨髓间充质干细胞有限细胞系,为基因治疗提供了一种以多潜能成体干细胞为载体的种子细胞。