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室完成。 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3 d的清洁级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12 d，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1.6 mm、外侧1.5 mm、腹侧4.0 mm注入8 μL；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Mr14 000的脑源性神经营养因子蛋白条带，2 d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。     

脑源性神经营养因子基因修饰骨髓间质干细胞移植痴呆大鼠大脑皮质及海马tau蛋白、β-淀粉样蛋白及神经元超微结构的变化

目的：观察脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间质干细胞（MSCs）移植对阿尔茨海默病鼠大脑皮层及海马tau蛋白磷酸化、Aβ及海马CA1区神经元超微结构的影响。 方法：采用侧脑室立体定向注射β-淀粉样肽建立阿尔茨海默病动物模型,取单纯或经脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间质干细胞移植,1月后采用Western bloting 方法检测大脑皮层及海马组织总tau蛋白及磷酸化的tau蛋白,以ELISA方法检测Aβ0,42含量,同时观察海马CA1区神经元超微结构的变化。 结果：①损伤模型组大脑皮层及海马总tau蛋白及磷酸化的tau蛋白明显升高,脑源性神经营养因子修饰的骨髓间质干细胞能够降低其表达,与损伤模型组相比有显著性差异(P<0.01),与正常对照组、骨髓间质干细胞未修饰组相比无显著性差异（ P>0.05）。②损伤模型组大脑皮层及海马Aβ40,42明显升高,脑源性神经营养因子修饰的骨髓间质干细胞能够降低其表达,与损伤模型组及骨髓间质干细胞组相比有显著性差异（P<0.01或P<0.05）,与正常对照组相比无显著性差异（ P>0.05）。③损伤模型组大鼠海马CA1区神经元出现粗面内质网扩张、膜断裂,线粒体数目减少、线粒体肿胀、核膜不清等改变,脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间质干细胞对上述改变有减轻作用,较骨髓间质干细胞未修饰组明显。 结论：脑源性神经营养因子基因修饰的骨髓间质干细胞可以降低阿尔茨海默病模型鼠大脑皮层及海马组织tau蛋白磷酸化,减轻Aβ的含量,对海马CA1区神经元具有保护作用。     

移植胶质细胞源性神经营养因子基因修饰骨髓基质干细胞对脑出血大鼠的神经保护作用

背景：研究显示,细胞移植对脑出血脑损伤有保护作用,有学者在脑梗死后移植骨髓基质干细胞能促进大鼠神经功能恢复。 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是否比单纯骨髓基质干细胞移植对脑出血有更好的保护作用。 方法：采用自体血制作大鼠脑出血模型,36只SD成年大鼠随机抽签法分为3组,每组按不同时间点分为２个亚组,每个时间点6只。胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组、骨髓基质干细胞组分别在脑出血壳核注射胶质细胞源性神经营养因子基因修饰的骨髓基质干细胞、骨髓基质干细胞20 μL/只;对照组注射生理盐水20 μL。分别在1,2周处死大鼠,免疫组织化学染色观察突触素和神经生长相关蛋白在脑出血周边区的表达。 结果与结论：各时间点胶质细胞源性神经营养因子/骨髓基质干细胞组的突触素和神经生长相关蛋白43免疫阳性产物比骨髓基质干细胞组和对照组显著增加(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比单一骨髓基质干细胞对大鼠脑出血有更好的保护作用。     

骨髓间充质干细胞移植对大鼠脊髓损伤后脑神经生长因子表达影响的研究

背景: 近年来关于骨髓间充质干细胞移植对脊髓损伤修复方面的研究较多,但目前相关机制尚不清楚。 目的：观察间充质干细胞移植对大鼠脊髓损伤后脑源性神经营养因子表达的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2003-04/07在中国医科大学神经解剖学实验室完成。 材料：选取鼠龄3个月的SD大鼠64只,雌雄不拘,体质量250~300 g,随机抽取4只大鼠用于骨髓间充质干细胞的分离与培养,其余60只用于制备脊髓横断损伤模型。 方法：60只大鼠随机抽签法分为3组,细胞移植组(n=24)：脊髓损伤后第7天,无菌条件下以微量注射缓慢注入含骨髓间充质干细胞(1×109 L-1)的培养液5 μL至脊髓损伤区;PBS组(n=24)：注入等量(5 μL)磷酸盐缓冲液体;空白对照组(n=12)：注入生理盐水5 μL。 主要观察指标：分别于造模后7,14,28 d取材,观察骨髓间充质干细胞的形态变化;免疫组织化学法检测间充质干细胞移植后大鼠脊髓损伤区脑源性神经营养因子的表达。 结果：60只SD大鼠均进入结果分析。10代以后细胞增殖能力有所减弱,胞体变得扁平,若加入碱性成纤维细胞生长因子,则可维持其增殖能力和形态。大鼠脑源性神经营养因子在正常大鼠脊髓组织中有一定表达,细胞移植后第7,14,28天,细胞移植组脑源性神经营养因子表达均高于PBS组和空白对照组(P < 0.05);空白对照组与PBS组脑源性神经营养因子表达无明显差异(P > 0.05)。 结论：骨髓间充质干细胞在移植后通过上调脑源性神经营养因子的表达从而促进轴突的再生,可能是治疗脊髓损伤的重要机制。     

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。     

控释胶质细胞源性神经营养因子与骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞移植对猴损伤脊髓髓鞘的修复

背景：髓鞘再生障碍是导致脊髓损伤后功能障碍的因素之一。 目的：探讨骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞与控释胶质细胞源性神经营养因子联合移植后,对猴损伤脊髓的皮质脊髓束髓鞘的修复效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,于2008-05/07在北京市垂杨柳医院病理科完成。 材料：选择2004-01/2005-01中山大学邓宇斌教授课题组研究的猴脊髓石蜡标本12例作为回顾性实验分析对象,其中联合移植组4例、细胞移植组4例、模型对照组4例。 方法：密度梯度法体外分离培养猴骨髓间充质干细胞,取传至第5~8代细胞诱导为神经元。3组动物均建立急性重度脊髓损伤模型,10 d后联合移植组取丹参酮预诱导1.5 h的猴骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞3.0×106个/kg,与含2 μg胶质细胞源性神经营养因子的单甲氧基聚乙二醇聚乳酸嵌共聚体混合,加入200 μL磷酸盐缓冲液制成混悬液,分5点注射到脊髓损伤部位;细胞移植组单纯给予含等量丹参酮诱导的骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞的磷酸盐缓冲液,模型对照组给予等量磷酸盐缓冲液。 主要观察指标：皮质脊髓束髓鞘苏木精-伊红染色、砂罗铬花青染色结果及髓鞘平均吸光度。 结果：砂罗铬花青染色结果示联合移植组对皮质脊髓束髓鞘的修复作用在范围、单位视野密度等方面优于细胞移植组,而苏木精-伊红染色不能区分这种差别;模型对照组皮质脊髓束结构严重破坏,观察不到髓鞘结构。图像分析结果显示,联合移植组、细胞移植组皮质脊髓束髓鞘平均吸光度基本相似(t=1.725,P > 0.05)。 结论：控释胶质细胞源性神经营养因子可以增强骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞对猴损伤脊髓皮质脊髓束髓鞘的修复效果。     

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：通过电生理监测评估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3.0×106 cells/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点注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);模型组动物未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Tarlov分级为1或2级,模型组为0级。 结论：电生理评估结果表明,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。     

神经干细胞移植联合脑源性神经营养因子局部注射对老年性痴呆鼠海马线粒体膜电位及行为学的影响

背景：移植神经干细胞的分化受移植部位微环境、各种生长及细胞因子的影响。 目的：实验拟观察神经干细胞移植与脑源性神经营养因子联合应用对老年性痴呆鼠行为学恢复及海马线粒体膜的影响。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于 2006-09/2007-09在重庆医科大学动物实验室及细胞实验室完成。 材料：神经干细胞来源于新生1 d龄SD大鼠。Y迷宫筛选对电击敏感并逃避迅速的三四月龄健康雄性SD大鼠，随机分成4组：正常对照组、神经干细胞组、脑源性神经营养因子组、联合组移植，每组10只。 方法：分离培养大鼠神经干细胞。参照包新民等的大鼠脑立体定位图谱制备老年性痴呆大鼠模型。造模后，神经干细胞组双侧海马区注射神经干细胞, 脑源性神经营养因子组双侧海马区注射脑源性神经营养因子，联合移植组注射神经干细胞同时持续侧脑室注射脑源性神经营养因子。 主要观察指标：用分子生物学检测老年性痴呆大鼠海马线粒体膜电位的变化，行Y迷宫试验观察大鼠行为学中学习记忆能力。 结果：联合移植组老年性痴呆大鼠海马线粒体膜电位明显升高, 并高于神经干细胞组、脑源性神经营养因子（P < 0.05）, 与正常对照组比较无明显差异。脑源性神经营养因子组、神经干细胞组学习记忆能力虽有明显恢复，但与联合移植组和正常对照组比较还有一定的距离（P < 0.05）。 结论：神经干细胞与脑源性神经营养因子联合应用能能稳定海马线粒体功能，从而抑制神经细胞凋亡，能改善老年性痴呆鼠的学习记忆功能障碍。     

胶质细胞系源性神经营养因子修饰脂肪间质干细胞与共培养多巴胺能神经元的存活

背景：目前尚未见脂肪间质干细胞体外诱导分化成多巴胺能神经元的报道,且有关脂肪间质干细胞维持多巴胺能神经元存活的机制也缺乏实验证据。 目的：观察腺病毒介导胶质细胞系源性神经营养因子基因修饰的脂肪间质干细胞对共培养条件下多巴胺能神经元存活的影响。 设计、时间及地点：细胞学体外对比观察,于2007-03/12在吉林省耳鼻咽喉研究所和教育部吉林大学人兽共患病重点实验室完成。 材料：3周龄Wistar大鼠、孕14 d Wistar大鼠由吉林大学白求恩医学院实验动物中心提供。 方法：采用pAdTrackCV和pAdEasy-1系统构建重组胶质细胞系源性神经营养因子腺病毒。取孕14 d大鼠,采用酶消化法培养中脑多巴胺能神经元。取Wistar大鼠腹股沟处脂肪,酶消化法分离培养脂肪间质干细胞,体外培养至第3代当细胞生长至60%融合时,以病毒滴度为1×109 vp/mL的胶质细胞系源性神经营养因子重组腺病毒作用细胞1 h后,转移到生长培养基继续培养,通过ELISA法检测培养上清胶质细胞系源性神经营养因子水平。设立3组：Ad-GDNF转染共培养组、Ad-GFP转染共培养组分别在脂肪间质干细胞经相应病毒转染24 h后加入分离的多巴胺能神经元,继续培养7 d;单纯多巴胺能神经元培养组不加入脂肪间质干细胞。 主要观察指标：采用免疫荧光技术检测共培养环境对多巴胺能神经元存活的影响,共培养环境对胶质细胞系源性神经营养因子修饰脂肪间质干细胞分化的影响。 结果：脂肪间质干细胞在pAd-GDNF转染24 h后细胞上清中出现胶质细胞系源性神经营养因子蛋白,72 h达高峰,pAd-GDNF对脂肪间质干细胞的转染效率约为80%。酪氨酸羟化酶免疫荧光染色结果发现,Ad-GDNF转染共培养组多巴胺能神经元存活率明显高于单纯多巴胺能神经元培养组、Ad-GFP转染共培养组(55%,15%,25%,P < 0.01)。对共培养7 d的细胞进行酪氨酸羟化酶免疫荧光染色,分别以波长为488 nm和563 nm进行单通道扫描,未发现同时表达绿色荧光蛋白和酪氨酸羟化酶的细胞,表明此共培养环境可能不具备诱导脂肪间质干细胞分化为多巴胺能神经元的条件。 结论：胶质细胞系源性神经营养因子基因修饰的脂肪间质干细胞与胚胎中脑分离出的多巴胺能神经元共培养,能够维持和促进多巴胺能神经元的存活,但可能不具备诱导脂肪间质干细胞分化为多巴胺能神经元的作用。