神经干细胞移植治疗脊髓损伤的研究现状

脊髓完全横断性损伤引起的永久性神经功能障碍的治疗，目前还没有很有效的方法。文章介绍了对神经干细胞培养、神经干细胞表型控制及神经干细胞移植等方法的分析，介绍了神经干细胞移植治疗脊髓损伤的研究现状。目前神经干细胞移植的动物实验主要致力于提高轴突再生能力、替代细胞成分、阻止脱髓鞘和使髓鞘再生等方面，具有促进感觉及运动功能恢复的客观结果，有些甚至已经进入了临床实验阶段。不过神经干细胞的成功应用还受到很多因素的影响，诸如移植剂量、细胞生长因子的活力，细胞移植的风险等，尤其是其效果还需要进一步研究、评价，并且需要长时间的随访。 关键词：神经干细胞；脊髓损伤；细胞移植     

神经干细胞移植治疗脊髓损伤

目的:探讨神经干细胞移植对脊髓损伤大鼠后肢运动功能修复的影响。方法:SD大鼠36只,制成T10脊髓全横断损伤模型。于造模成功后1周采用局部微量注射法移植。随机分三组：A损伤对照组（n=12）仅打开椎管暴露脊髓;B移植对照组（n=12）：注射10μl DMEM/F12培养液;C细胞移植组（n=12）：移植1.0?06/ml的神经干细胞悬液10μl。移植后通过不同时间点BBB行为评分、病理组织学、免疫荧光技术评价大鼠大鼠脊髓功能修复情况及移植细胞在体内的存活、迁移、分化。 结果:在体外成功建立SD大鼠海马源性神经干细胞培养体系;B、C两组大鼠随着时间延长BBB评分均不同程度提高,从移植后2W起C组大鼠评分明显高于B组,两组比较差异有统计学意义（P<0.05）;神经干细胞移植后能够在体内继续存活、迁移并且分化为NF-200、GFAP表达阳性的神经元及星形胶质细胞。 结论:神经干细胞移植治疗脊髓损伤是一种有效的方法。     

神经干细胞移植在脊髓损伤修复中的作用

近年来神经干细胞的发现及其相关研究,为脊髓损伤的治疗提供了一种新的策略.目前多通过应用单纯的神经干细胞移植、携带外源性基因的神经干细胞移植以及联合生物材料的神经干细胞移植等方法来治疗实验性脊髓损伤,取得了可喜的成绩.这些移植方式各有优缺点,为治疗和修复脊髓损伤开拓了思路,带来了希望.     

神经干细胞移植修复鼠脊髓损伤的实验研究

目的 :观察神经干细胞移植治疗对鼠脊髓损伤后神经结构修复和功能恢复的作用并探讨其作用机制。方法 :制备鼠T10 脊髓损伤模型 ,体外培养、诱导鼠神经干细胞 ,定量评价神经干细胞移植对脊髓损伤后神经结构修复和功能恢复的影响。结果 :与对照组相比 ,神经干细胞移植组明显的增强了GAP 43mRNA的表达 ,促进了脊髓ChAT阳性的运动神经元的再生、结构的修复和下肢运动功能的恢复。结论 :神经干细胞移植促进了脊髓损伤后神经结构的修复和功能的恢复 ,是急性脊髓损伤一种有效的治疗方案     

神经营养因子3基因修饰神经干细胞移植脊髓损伤的相关蛋白表达☆

背景：研究表明神经干细胞和神经营养因子3基因修饰的神经细胞联合移植能够在移植后存活并有效促进脊髓横断后脊髓的功能恢复,但神经营养因子3基因修饰的神经干细胞能否在脊髓受损部位发挥功能并促进脊髓损伤大鼠的功能恢复? 目的：观察神经营养因子3基因修饰胚胎脊髓神经干细胞移植后脊髓损伤大鼠的功能恢复情况及损伤局部的基因表达。 方法：将30只SD大鼠在T9水平进行脊髓半切后,随机分为3组,分别在受损脊髓内植入细胞培养液、神经干细胞及神经营养因子3基因修饰神经干细胞。另取10只仅行椎板切除设置为空白对照。移植后通过行为学测试评价脊髓功能的恢复,RT-PCR和Western blot检测脊髓损伤部位神经营养因子3和髓鞘碱性蛋白的表达。 结果与结论：移植神经营养因子3基因修饰神经干细胞组行为学测试结果最好,移植细胞培养液组行为学测试最差。与移植细胞培养液组相比,移植神经干细胞及神经营养因子3基因修饰神经干细胞组大鼠脊髓组织中神经营养因子3基因和髓鞘碱性蛋白基因的mRNA水平明显上调,在蛋白水平也有类似的结果,且神经营养因子3基因修饰神经干细胞组效果更明显。提示移植神经营养因子3基因修饰神经干细胞能促进脊髓受损部位出现更多向少突胶质细胞分化的细胞,并能更强的表达神经营养因子3。     

神经干细胞移植治疗脊髓损伤的研究与现状

近年来,神经干细胞的发现及其相关研究为脊髓损伤的治疗开辟了一条新途径,神经干细胞因与脊髓损伤区域的细胞同源而具有独特的治疗优势。随着研究的不断深入,胚胎源神经干细胞,永生化神经干细胞,胚胎和成体神经干细胞作为移植的供体细胞以及基因治疗的载体用于临床治疗。文章就脊髓损伤的机制、神经干细胞的基本特性、增殖和定向诱导分化机制及其在脊髓损伤修复中的应用问题进行系统的分析和综述,并对神经干细胞移植治疗脊髓损伤的应用及存在问题进行了展望。     

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。     

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、神经干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。     

神经干细胞修复脊髓损伤

背景：神经生物学和干细胞技术的发展．使通过细胞移植增加脊髓神经数量、减少胶质瘢痕和空洞的形成成为可能。 目的：复习相关文献,就神经干细胞的鉴定及特性、神经干细胞修复脊髓损伤的可能机制、临床前研究及临床应用方面进行综述。 方法：以 “neural stem cells,transplant,spinal cord injury”为英文检索词,以“神经干细胞,移植,脊髓损伤” 为中文检索词,由第一作者检索1997/2010 PubMed数据库及万方数据库有关神经干细胞鉴定、特性、神经干细胞修复脊髓损伤的可能机制、临床前研究及临床应用方面等方面的文章。排除发表时间较早、重复及类似研究,对29篇符合标准的文献进行归纳总结。 结果与结论：神经干细胞有产生神经元、少突胶质细胞、星形胶质细胞,并替代受损的神经细胞功能等。文章从神经干细胞的鉴定及特性,神经干细胞修复脊髓损伤的可能机制,神经干细胞治疗脊髓损伤的实验研究及临床应用等方面进行了讨论。关于干细胞来源的神经元或胶质细胞移植后的长期生存及表型稳定性,以及逃脱分化及选择性程序的很少部分胚胎干细胞,可能会自在移植后的移植位点扩增并形成肿瘤等问题有待进一步解决。     

干细胞移植治疗脊髓损伤研究进展

学术背景：目前治疗脊髓损伤应用比较多的方法是细胞移植治疗和神经营养因子的应用。移植的细胞可在损伤部位存活、整合入宿主组织中，分化出神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，并且和宿主细胞之间可形成突触样结构，使中枢神经系统的功能得到部分恢复。 目的：总结神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的研究进展。 检索策略：应用计算机检索Pubmed数据库1985-01/2007-10期间的相关文献，检索词为“Spinal Cord Injuries ,Neural,Stem Cell Transplantation”。并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中文科技期刊数据库1989-01/2007-06期间的相关文章，检索词为“脊髓损伤，神经干细胞，神经元，干细胞移植”，并限定文章语言种类为中文。对资料进行初审，并查看每篇文献后的引文。纳入标准：文章所述内容应与移植干细胞后脊髓损伤后神经轴突的再生与修复等研究进展中的应用相关。排除标准：重复研究或Meta分析类文章。共收集到66篇相关文献，31篇文献符合纳入标准，排除的35篇为内容陈旧或重复文献。 文献评价：符合纳入标准的31篇文献中，23篇涉及移植后损伤脊髓神经元和轴突、髓鞘的再生及功能修复的研究，8篇涉及存在的问题与展望。 资料综合：①在脊柱骨折中约有16%~40%并发脊髓损伤。脊髓损伤传统治疗仅限于脊柱骨折脱位的复位固定、解除脊髓压迫、对症及康复治疗，疗效较差。②近年来随着神经病理生理及神经发育学研究的不断深人，神经组织或非神经组织移植逐渐应用于脊髓损伤并取得了肯定的成绩。③干细胞具有自我更新能力，植入受损部位后，其释放的营养因子能促进神经元的再生，且再生轴突能快速穿越移植物与宿主组织的边界，重建轴突的连续性。④关于干细胞及营养因子在损伤脊髓修复方面的研究虽已取得较大进展，但仍存在对神经再生的不利因素，如髓鞘相关抑制分子和胶质瘢痕形成，免疫排斥等。 结论：干细胞移植是治疗脊髓损伤的理想方案，可恢复损伤大鼠脊髓的部分功能。     

川芎嗪对大鼠重型颅脑损伤后神经细胞凋亡及Bcl-2、Bax表达的影响

目的探讨川芎嗪对大鼠重型颅脑损伤后神经细胞凋亡及相关基因Bcl-2、Bax表达的影响和对脑神经的保护作用。方法120只SD健康大鼠随机分为假手术组、模型组、治疗组,其中模型组和治疗组采用Feeney自由落体撞击装置制作大鼠重型颅脑损伤模型,治疗组给予盐酸川芎嗪,用TUNEL及免疫组化法检测三组间细胞凋亡及Bcl-2、Bax蛋白的表达情况。结果大鼠脑组织中细胞凋亡率及Bcl-2、Bax表达水平在治疗组和模型明屁高于假手术组（P〈0．05）。在伤后72h、168h,治疗组的细胞凋亡率及Bax表达水平明显低于模型组,而Bcl-2的表达水平则明显高于模型组（P〈0．05）。结论川芎嗪可能通过抑制Bax的表达,上调Bcl-2的表达,减少神经细胞凋亡,减轻重型颅脑损伤后继发脑损害,从而发挥脑神经保护作用。     

BDNF、EGFP基因修饰大鼠胚胎腹侧中脑神经干细胞的建立

目的建立脑源性神经营养因子（BDNF）、增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因修饰大鼠胚胎腹侧中脑神经干细胞（mNSCs）。方法以FuGENEHD转染试剂介导质粒pcDNA3-BDNF、pEGFPN1共转染第三代E14大鼠胚胎mNSCs。荧光显微镜观察EGFP表达情况；免疫细胞化学方法和Western blot鉴定BDNF的表达；体外诱导分化后免疫细胞化学鉴定其分化能力。结果基因转染12h后EGFP开始表达：免疫细胞化学、Western blot结果表明BDNF能在细胞中正确表达；体外诱导分化研究表明BDNF、EGFP基因修饰不影响大鼠胚胎mNSCs的增殖与分化。结论成功建立了BDNF、EGFP基因修饰大鼠胚胎mNSCs，可为进一步开展帕金森病的细胞移植治疗研究奠定基础。     

Cell Therapy for Spinal Cord Injury by Neural Stem/Progenitor Cells Derived from iPS/ES Cells

Reports of functional recovery from spinal cord injury after the transplantation of rat fetus-derived neural stem cells and embryonic stem cells has raised great expectations for the successful clinical use of stem cell transplantation therapy. However, the ethical issues involved in destroying human embryos or fertilized oocytes to obtain stem cells have been a major obstacle to developing clinically useful stem cell sources, and the transplantation of stem cells isolated from other human embryonic tissues has not yet been developed for use in clinical applications. Recently, induced pluripotent stem cells, which can serve as a source of cells for autologous transplantation, have been attracting a great deal of attention as a clinically viable alternative to stem cells obtained directly from tissues. In this review, we outline the neural induction of mouse embryonic stem cells and induced pluripotent stem cells, their therapeutic efficacy in spinal cord injury, and their safety in vivo.     

醒脑静注射液对大鼠脑损伤后细胞凋亡及相关蛋白表达的影响

目的探讨醒脑静注射液对大鼠创伤性脑损伤(TBI)后细胞凋亡的影响及其机制。方法将大鼠随机分为假手术组、损伤对照组和醒脑静注射液治疗组,后两组再分为伤后6h、12h、24h、48h、72h和168h6个亚组,采用改进的Feeney法制作大鼠TBI模型,原位末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡,免疫组化法检测Bcl-2、Bax和Caspase-3的表达。结果治疗组大鼠脑细胞凋亡率及Bax、Caspase-3表达较损伤对照组显著降低(P<0.05),而Bcl-2表达明显升高(P<0.05)。结论醒脑静注射液对TBI的脑保护作用机制可能与干预伤后凋亡相关基因表达并减少神经细胞凋亡有关。     

依达拉奉对大鼠急性脊髓损伤后神经细胞凋亡的影响

目的:观察依达拉奉对大鼠急性脊髓损伤后细胞凋亡的影响,探讨脊髓保护的作用机制。方法:120只SD雄性大鼠,Allen法建立脊髓损伤模型,随机分为依达拉奉组、假手术组和对照组（均n=40）。依达拉奉组给予依达拉奉10mg·kg^-1,每日2次腹腔注射,连续6d;对照组给予等量同次数的生理盐水腹腔灌注;假手术组仅行椎板切除,不损伤脊髓,不给药。在伤后第1、7、14、28天观察各组大鼠活动情况行BBB评分,取受伤脊髓节段检测抑制羟自由基能力、caspase-3蛋白表达、原位脱氧糖核苷酸末端转移酶介导的原位末端标记法（TUNEL法）标记凋亡细胞。结果:依达拉奉组抑制羟自由基能力明显高于假手术组和对照组（P<0.05）;依达拉奉组caspase-3与对照组比各时间点的表达明显降低（P<0.05）;依达拉奉组与对照组比各时间点凋亡细胞显著减少（P<0.05）。结论:依达拉奉能减少急性脊髓损伤部位的羟自由基,下调caspase-3表达,抑制脊髓神经细胞凋亡,对继发性脊髓损伤有保护作用。     

局灶性脑缺血再灌注大鼠海马CA1区神经元凋亡研究

目的 观察大鼠局灶性脑缺血再灌注(ischemia reperfusion,I/R)损伤后海马CA1区神经元凋亡、TUNEL阳性细胞变化,以及凋亡相关蛋白Bcl-2与Bax蛋白的表达情况.方法 将健康雄性SD (Sprague-Dawley)大鼠随机分为假手术组和I/R组,每组再分为缺血再灌注后3、6、12、24、48、72 h亚组.应用免疫组化方法检测再灌注后不同时间点大鼠海马CA1区神经元凋亡基因Bcl-2和Bax蛋白的表达及Bcl-2/Bax比值变化,采用原位细胞凋亡检测(TUNEL)技术检测凋亡阳性细胞数.结果 各组非缺血侧相应区域神经元胞质中Bcl-2均有微弱表达.I/R组缺血侧海马CA1区于再灌注3 h开始出现Bcl-2和Bax蛋白微弱表达,随再灌注时间延长神经元内Bcl-2表达逐渐增强,再灌注24 h后Bcl-2表达达高峰,假手术组与I/R组比较差异有统计学意义(P<0.05).结论 I/R损伤后海马CA1区神经元不仅存在变性坏死,还存在明显的细胞凋亡且细胞凋亡在大鼠I/R损伤中发挥重要作用;I/R可诱导海马CA1区细胞凋亡基因Bcl-2和Bax蛋白表达,且其表达呈一定规律.     

Stress-Resistant Neural Stem Cells Positively Influence Regional Energy Metabolism After Spinal Cord Injury in Mice

The importance of stem cells to ameliorate the devastating consequences of traumatic injuries in the adult mammalian central nervous system calls for improvements in the capacity of these cells to cope, in particular, with the host response to the injury. We have previously shown, however, that in the acutely traumatized spinal cord local energy metabolism led to decreased ATP levels after neural stem cell (NSC) transplantation. As this might counteract NSC-mediated regenerative processes, we investigated if NSC selected for increased oxidative stress resistance are better suited to preserve local energy content. For this purpose, we exposed wild-type (WT) NSC to hydrogen peroxide prior to transplantation. We demonstrate here that transplantation of WT-NSC into a complete spinal cord compression injury model even lowers the ATP content beyond the level detected in spinal cord injury–control animals. Compared to WT-NSC, stress-resistant (SR) NSC did not lead to a further decrease in ATP content. These differences between WT- and SR-NSC were observed 4 h after the lesion with subsequent transplantation. At 24 h after lesioning, these differences were no more as obvious. Thus, in contrast to native NSC, transplantation of NSC selected for oxidative stress resistance can positively influence local energy metabolism in the first hours after spinal cord compression. The functional relevance of this observation has to be tested in further experiments.     

Effects of Olig2-Overexpressing Neural Stem Cells and Myelin Basic Protein-Activated T Cells on Recovery from Spinal Cord Injury

Neural stem cell (NSC) transplantation is a major focus of current research for treatment of spinal cord injury (SCI). However, it is very important to promote the survival and differentiation of NSCs into myelinating oligodendrocytes (OLs). In this study, myelin basic protein-activated T (MBP-T) cells were passively immunized to improve the SCI microenvironment. Olig2-overexpressing NSCs were infected with a lentivirus carrying the enhanced green fluorescent protein (GFP) reporter gene to generate Olig2-GFP-NSCs that were transplanted into the injured site to differentiate into OLs. Transferred MBP-T cells infiltrated the injured spinal cord, produced neurotrophic factors, and induced the differentiation of resident microglia and/or infiltrating blood monocytes into an “alternatively activated” anti-inflammatory macrophage phenotype by producing interleukin-13. As a result, the survival of transplanted NSCs increased fivefold in MBP-T cell-transferred rats compared with that of the vehicle-treated control. In addition, the differentiation of MBP-positive OLs increased 12-fold in Olig2-GFP-NSC-transplanted rats compared with that of GFP-NSC-transplanted controls. In the MBP-T cell and Olig2-GFP-NSC combined group, the number of OL-remyelinated axons significantly increased compared with those of all other groups. However, a significant decrease in spinal cord lesion volume and an increase in spared myelin and behavioral recovery were observed in Olig2-NSC- and NSC-transplanted MBP-T cell groups. Collectively, these results suggest that MBP-T cell adoptive immunotherapy combined with NSC transplantation has a synergistic effect on histological and behavioral improvement after traumatic SCI. Although Olig2 overexpression enhances OL differentiation and myelination, the effect on functional recovery may be surpassed by MBP-T cells.     

Valproic Acid Increases Expression of Neuronal Stem/Progenitor Cell in Spinal Cord Injury

Objective

This study investigates the effect of valproic acid (VPA) on expression of neural stem/progenitor cells (NSPCs) in a rat spinal cord injury (SCI) model.

Methods

Adult male rats (n=24) were randomly and blindly allocated into three groups. Laminectomy at T9 was performed in all three groups. In group 1 (sham), only laminectomy was performed. In group 2 (SCI-VPA), the animals received a dose of 200 mg/kg of VPA. In group 3 (SCI-saline), animals received 1.0 mL of the saline vehicle solution. A modified aneurysm clip with a closing force of 30 grams was applied extradurally around the spinal cord at T9, and then rapidly released with cord compression persisting for 2 minutes. The rats were sacrificed and the spinal cord were collected one week after SCI. Immunohistochemistry (IHC) and western blotting sample were obtained from 5 mm rostral region to the lesion and prepared. We analyzed the nestin immunoreactivity from the white matter of ventral cord and the ependyma of central canal. Nestin and SOX2 were used for markers for NSPCs and analyzed by IHC and western blotting, respectively.

Results

Nestin and SOX2 were expressed significantly in the SCI groups but not in the sham group. Comparing SCI groups, nestin and SOX2 expression were much stronger in SCI-VPA group than in SCI-saline group.

Conclusion

Nestin and SOX2 as markers for NSPCs showed increased expression in SCI-VPA group in comparison with SCI-saline group. This result suggests VPA increases expression of spinal NSPCs in SCI.     

黄芪注射液对脑缺血再灌注后的神经细胞凋亡及相关基因表达的影响

目的观察黄芪注射液对大鼠脑缺血再灌注后神经细胞调亡及其相关基因Bc1-2、Bax蛋白表达的影响。方法SD大鼠36只,随机等分为假手术组、模型组、黄芪注射液组。分别采用TUNEL法及免疫组织化学与医学图像分析结合的方法检测各组大鼠脑组织神经细胞凋亡及Bc1-2、Bax蛋白的表达。结果与假手术组相比,模型组大鼠组织神经细胞凋亡数目及Bc1-2、Bax蛋白表达增多（P〈0.01）。与模型组相比,黄芪注射液组大鼠脑组织神经细胞凋亡数目及Bax蛋白表达减少,Bc1-2蛋白表达增强（P〈0.05）。结论黄芪注射液可通过抑制脑缺血再灌注后神经细胞发挥脑保护,其抗凋亡机制可能与上调Bc1-2蛋白表达同时下调Bax蛋白的表达有关。