自体移植的大鼠骨髓间充质干细胞在脊髓损伤处的存活及分化

目的观察自体移植的骨髓间充质干细胞(BMSC)在脊髓损伤(SCI)处的存活及向神经细胞分化情况。方法将36只雄性SD大鼠随机分为PBS注射组(PBS组)和BMSC自体移植组(BMSC组)。BMSC组大鼠在术前均进行自体BMSC分离培养。2组大鼠均采用改良Allen撞击装置制备T9水平的SCI模型,PBS组于损伤处注射PBS,BMSC组注射第4代自体BMSC。于移植后2、3、5周采用Basso-Beattie-Bresnahan(BBB)评分法进行运动功能评分;移植后2、3、5周取损伤部位脊髓,采用Hoechst33342染色法观察移植细胞存活情况,同时行免疫荧光化学染色检测自体移植的BMSC中微管相关蛋白2(MAP-2)及胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达情况。结果移植后2、3、5周,BMSC组大鼠BBB评分均高于PBS组,差异有统计学意义(P<0.05)。移植后2、3、5周,BMSC组大鼠损伤处脊髓有不同数量Hoechst33342标记细胞存活,其中2周时细胞存活较多,5周时细胞存活较少;移植后2、3周,未检测到移植细胞表达MAP-2及GFAP,5周时检测到部分移植细胞表达MAP-2和GFAP。结论SCI后立即进行移植的自体BMSC可在损伤处存活,部分存活细胞可向神经元和星形胶质细胞方向分化,促进大鼠后肢运动功能的恢复。     

绿色荧光蛋白转基因大鼠骨髓间充质干细胞在急性脊髓损伤大鼠中的迁移和分化

目的观察绿色荧光蛋白转基因大鼠来源的骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stem cells,BMSCs)在急性脊髓损伤大鼠脊髓组织中的迁移和分化情况。方法全骨髓贴壁培养法培养BMSCs,Allen法制作脊髓损伤大鼠模型,共30只大鼠。于造模1周后进行干预,随机选取造模成功的24只大鼠并随机分为脊髓损伤组、假移植组(生理盐水注射)和细胞移植组(BMSCs注射),每组8只。于移植前、移植后7 d、14 d、21 d、28 d、35 d及42 d进行BBB(Basso,BeattieBresnahan locomotor rating scale)评分。HE染色、免疫荧光观察脊髓损伤的组织修复和BMSCs的迁移分化情况。结果从第14天始,细胞移植组大鼠的BBB评分较脊髓损伤组和假移植组大鼠高,差异具有统计学意义(P0.05)。HE染色显示细胞移植组大鼠的脊髓结构相对完整,液化和囊泡区缩小,炎性细胞减少。免疫荧光显示BMSCs聚集于脊髓损伤处,且能分化为神经元、神经胶质细胞和神经前体细胞。结论 BMSCs能向脊髓损伤部位迁移和聚集,并分化为相应的神经细胞促进脊髓功能恢复。     

静脉移植骨髓间充质干细胞在大鼠损伤脊髓中的存活与分化

目的:探讨脊髓损伤后静脉移植骨髓间充质干细胞(bonemarrowstromalcells,BMSCs)治疗脊髓损伤的可行性。方法:体外分离、培养、扩增、纯化、BrdU(5-溴尿嘧啶)标记10只同种异体SD大鼠的BMSCs;WD法制成同种SD大鼠完全性截瘫的脊髓损伤动物模型,制模后7d随机分为A、B、C三组,A组22只,为应用BM-SCs移植组,B组22只,作为对照组,C组16只,作为空白对照组。A组经鼠尾静脉注射BMSCs悬液(2×106个/ml)1ml,B组经鼠尾静脉注射1mlL-DMEM液,C组作为空白对照组。注射后2、3、6周用免疫组织化学检测BMSCs在损伤段脊髓的存活、分布、分化情况并作计数观察。结果:A组移植后2、3、6周BrdU阳性的BMSCs主要分布于损伤段及邻近节段脊髓内;移植后2周BrdU阳性的BMSCs约占移植细胞数的4.9%,移植后3周占4.4%,移植后6周占2.9%。移植后2周,BMSCs形态大多变为圆形或椭圆形,部分阳性标记的细胞长出神经元样突起,约12.6%表达星形胶质细胞特异性蛋白GFAP,约5.4%表达神经元特异性核蛋白(NeuN)。B、C组损伤段脊髓内未见有BrdU阳性细胞。结论:脊髓损伤后静脉移植的BMSCs能在脊髓损伤灶内停留、存活,表现出对损伤灶的趋化性,部分存活的BMSCs可向神经元和星形胶质细胞分化,可用于脊髓损伤的细胞移植治疗。     

BMSCs联合去细胞肌肉生物支架修复大鼠脊髓半切损伤的实验研究

目的以去细胞肌肉生物支架(acellular muscle bioscaffolds,AMBS)接种BMSCs,同种异体移植修复大鼠脊髓半切损伤,观察两者联合移植对脊髓损伤的修复作用。方法取8周龄雌性SD大鼠,采用改良化学方法制备AMBS,并进行复合冷灭菌;密度梯度离心法提取、贴壁法培养BMSCs,取第3代细胞用Hoechst 33342荧光标记,采用注射法制备BMSCs-AMBS复合支架,14 d后扫描电镜及荧光显微镜观察其生物相容性。取成年雌性SD大鼠48只,制备T9～11脊髓半切损伤模型后随机分为4组(n=12),A组于缺损处移植BMSCs-AMBS复合支架,B组单独移植BMSCs,C组单独移植AMBS,D组注射PBS作为空白对照组,分别于术后1、2、3、4周行运动功能评分,术后4周行HE染色观察及免疫荧光检测。结果 Masson染色及HE染色示AMBS内部呈平行结构,主要为胶原纤维,几乎无肌纤维。BMSCs-AMBS复合培养14 d后荧光显微镜观察示Hoechst 33342标记BMSCs大量存活,扫描电镜可见BMSCs贴附于支架内表面生长。术后2～4周,大鼠BBB评分A组均高于其余3组(P<0.05),D组明显低于其余3组(P<0.05);术后4周B组明显高于C组(t=10.352,P=0.000)。术后4周,HE染色示脊髓空洞面积A组明显小于其余3组,免疫荧光染色示A组神经丝蛋白200、巢蛋白阳性细胞表达量高于其余3组,神经胶质原酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)则明显低表达。A、B组荧光示踪的BMSCs移植到体内后主要迁移至对侧灰质前角,部分分化为神经元样细胞。A、B、C、D组GFAP荧光半定量分析积分吸光度(IA)值分别为733.01±202.04、926.42±59.46、1 069.37±33.42、1 469.46±160.53,A组明显低于其余3组,D组高于其余3组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 AMBS具有相对规则的内部结构,与BMSCs有良好生物相容性,能抑制胶质瘢痕,促进BMSCs存活、迁徙、分化,是细胞移植理想的天然载体。两者联合移植修复大鼠脊髓损伤能发挥协同作用,促进运动功能恢复。     

骨髓基质细胞经CM-Dil标记后的活性及移植到损伤脊髓的示踪观察

目的 观察骨髓基质细胞(BMSCs)经CM-Dil荧光染料标记后的生物活性及移植后在损伤脊髓中的迁移和分布.方法 取Wistar大鼠的第3代BMSCs消化后分两组,实验组和对照组,实验组以CM.DiI标记,另一组正常细胞不标记,测定生长曲线.以改良Allen法制备脊髓损伤模型,将CM.DiI标记的BMSCs通过蛛网膜下腔注射移植,分别于移植后24 h、1、2、3、4周取损伤脊髓段作冰冻切片,倒置荧光显微镜下观测移植的BMSCs在损伤脊髓中的迁移和分布规律.结果 BMSCs经CM-Dil荧光染料标记成功率100%,实验组和对照组的生长曲线基本吻合;移植后24 h,脊髓损伤区未见标记细胞,移植后1周,标记的BMSCs开始迁移到损伤区硬脊膜下,移植后2～3周.BMSCs迁移、聚集在损伤脊髓的中心,移植后4周,仍有标记细胞聚集在脊髓损伤中心.结论 (1)BMSCs经CM-Dil荧光染料标记后的生物活性保持正常;(2)CM-Dil标记的BMSCs移植后能迁移聚集在损伤脊髓的中心,CM-Dil在活体内至少能维持4周     

移植脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤的实验研究

[目的]探讨人脐带间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的疗效.[方法]50只Wistar大鼠成功制备脊髓打击模型,随机分成3组:DMEM移植组、细胞移植组、空白对照组.术后通过BBB评分来观察大鼠后肢功能恢复的情况,通过HE染色、嗜银染色观察损伤周围空洞形成以及神经轴突的再生情况,免疫组织化学观察hUC-MSCs在损伤局部存活、迁移、分化情况以及检测胶质纤维酸性蛋白(GFAP)来比较各组损伤局部胶质瘢痕形成的面积.[结果] BBB评分结果表明损伤后3周细胞移植组高于其他两组(P＜0.05),免疫荧光显示hUC-MSCs移植到大鼠体内后在损伤局部存活并向损伤局部迁移;但是并没有检测到向神经元、星形胶质细胞分化;细胞移植组损伤周围形成的胶质瘢痕面积少于其他两组(P＜0.05).[结论]移植hUC-MSCs能够促进大鼠脊髓损伤神经功能的恢复.     

骨髓基质干细胞和神经生长因子悬液移植对脊髓损伤修复的影响

目的研究骨髓基质干细胞(BMSCs)移植联用神经生长因子(NGF)对脊髓损伤修复的治疗作用。方法用改良Allen法制成SD大鼠脊髓损伤动物模型(共32只),1周后分别将DMEM、BMSCs、NGF和BMSCs NGF移植入脊髓损伤部位即制成四组(每组8只),移植1、2个月后分别采用神经核蛋白(NeuN)抗体、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)抗体和神经丝蛋白(NF)抗体进行免疫荧光染色观察移植的BMSCs的存活及分化情况、损伤部位神经纤维的再生情况。HE染色观察脊髓损伤处空洞面积的改变情况。同时采用BBB运动评分观察大鼠运动功能恢复情况。结果移植1、2个月后,部分移植细胞呈NeuN和GFAP阳性,同时实验组可见明显的神经纤维再生。脊髓损伤处的空洞面积明显减小,差异有显著性意义(P＜0．05),BBB评分结果比对照组均有明显增高,差异有显著性意义(P＜0．05)。在BMSCs NGF组上述改变更加显著。结论BMSCs可在脊髓损伤处分化为神经元和神经胶质细胞,BMSCs和NGF能够减小脊髓损伤处的空洞面积,促进受损轴突的再生和运动功能的恢复,两者联合应用在脊髓损伤修复治疗中具有协同作用。     

骨髓基质细胞经不同移植途径在损伤脊髓中的迁移

目的 观察骨髓基质细胞(BMSCs)经不同移植途径在损伤脊髓中的迁移和分布规律.方法 40只Wistar大鼠随机分成4组,以改良Allen法制备脊髓损伤模型.第3代BMSCs经CM-Dil荧光染料标记后按不同途径移植.A组:脊髓损伤后行第四脑室注射移植;B组:脊髓损伤后行损伤区蛛网膜下注射移植;C组:脊髓损伤后行损伤区远端蛛网膜下注射移植;D组:脊髓损伤后行股静脉注射移植.分别于移植后24 h、1、2、3、4周取损伤脊髓段作冰冻切片,倒置荧光显微镜下观测移植的BMSCs在损伤脊髓中心的聚集情况.结果 移植后24 h:除B组外脊髓损伤区未发现红色荧光;移植后1周,A、C组移植的BMSCs开始向脊髓损伤区迁移;移植后2周,除D组外,各组BMSCs迁移、聚集在损伤脊髓的中心;移植后3-4周,脊髓损伤区BMSCs数量减少,B组减少速度更快.结论 经第4脑室、硬脊膜下移植的BMSCs能迁移聚集在损伤脊髓的中心,经静脉移植的BMSCs极少迁移到损伤脊髓的中心.     

大鼠脊髓损伤后不同时期移植异体骨髓间充质干细胞的局部分布

目的 观察大鼠脊髓损伤后不同时间点经尾静脉注射移植异体骨髓间充质干细胞(mes-enchymal stem cells,MSCs)后,MSCs在损伤局部的聚集情况.方法 取成年雄性大鼠48只,建立脊髓半横断模型,术后即刻、1 d、1周、2周、3周、4周、5周、6周,经尾静脉注射移植Hoechst预标记的同种异体MSCs(5×106个/只),每个时间点6只.另设立未损伤组(空白对照)及假损伤组(实验对照)作为对照,每组6只.细胞移植后2周,处死实验动物.损伤脊髓部位连续水平纵行切片,在荧光显微镜下观察,计数单张切片平均阳性细胞数.结果 行方差分析.结果 对照组脊髓内仅见零星标记细胞[末损伤组(14+2)个,假损伤组(11±3)个],损伤后即刻至损伤4周进行细胞移植组脊髓损伤部位可见大量标记细胞聚集,其中损伤1周组最多达(2197±14)个,损伤5周组标记细胞数明显减少至(259±66)个,损伤6周组标记细胞仪为(43±15)个.标记的移植细胞集中在距离损伤部位0.5 cm区域内,主要分布于白质.结论 大鼠脊髓损伤后1个月内经静脉移植同种异体骨髓MSCs,移植细胞可向脊髓损伤部位聚集.     

自组装peptide胶对神经干细胞在大鼠急性损伤脊髓中细胞分化的影响

目的 观察自组装peptide胶对神经干细胞(NSCs)在大鼠急性期损伤脊髓中的细胞分化的影响.方法 分离、培养和鉴定大鼠NSCs与自组装peptide胶共培养;SD大鼠25只采用NYU-Ⅱ型脊髓打击器制作T10脊髓损伤模型;急性期于损伤脊髓区分别行注射移植,其中联合细胞移植组(n=10)、单纯细胞移植组(n=10)及对照组(n=5).术后第2、4、8周取损伤部位脊髓,免疫组织化学染色检测移植细胞的分化.结果 成功建立大鼠NSCs的体外培养体系;移植的NSCs在大鼠脊髓内存活超过8周,单纯移植组、细胞分化比例较低,分化的NSCs主要为表达胶质纤维酸性蛋白(GFAP)抗原细胞,未见NSCs分化为表达微管相关蛋白(MAP2)标志抗原细胞;联合移植组,细胞分化比例较高;NSCs可分化为表达MAP2、Oligo、GFAP标志抗原细胞.结论 自组装peptide胶能够提高神经干细胞在大鼠急性期损伤脊髓中的分化比率,并有部分细胞可分化为表达神经元特异抗原的细胞.     

Migration and distribution of bone marrow stromal cells in injured spinal cord with different transplantation techniques

Objective： To study the regularity of migration and distribution of bone marrow stromal cells （BMSCs） in injured spinal cord with intradural space transplantation. Methods： Forty Wistar rats were randomly assigned into 4 groups. The spinal cord injury model was prepared according to the modified Allen method. BMSCs were labeled by CM-Dil. And 5.0x 10^6 cells were transplanted by different channels including intraventricular injection （Group A）,injured spinal cord intrathecally injection （Group B）, remote intrathecally injection at the L3-L4 level （Group C）, and intravenous injection （Group D）. Spinal cord was dissected at 24 hours, 1, 2, 3 and 4 weeks after transplantation. Sections of 4 μm were cut on a cryostat and observed under fluorescence microscopy. Results： No fluorescence was observed 24 hours aftertransplantation in spinal cord injury parenchyma except Group B. One week later, BMSCs in Groups A and C began to migrate to the injured parenchyma; 2-4 weeks later, BMSCs penetrated into the injured parenchyma except Group D. The number of BMSCs decreased at 3-4 weeks after transplantation. The number of cells in Group B decreased faster than that of Groups A and C. Conclusions： BMSCs transplanted through intraventricular injection, injured spinal cord intrathecally injection and remote intrathecal injection could migrate to the injured parenchyma of spinal cord effectively. The number of BMSCs migrated into injured spinal cord parenchyma is rare by intravenous injection.     

骨髓基质细胞体外分化移植治疗大鼠脊髓损伤的初步研究

[目的]探讨大鼠骨髓基质细胞体外分化为神经干细胞后移植治疗大鼠脊髓损伤的可行性。[方法]骨髓基质细胞经培养及定向分化为神经干细胞，后者由5-溴脱氧尿嘧啶核苷法标记，制备大鼠脊髓损伤模型，伤后第9d移植神经干细胞，实验分组：细胞移植组、PBS填充组、正常对照组。应用组化法观察移植细胞是否存活，取材前24h显露坐骨神经，行辣根过氧化物酶逆行示踪法观察脊髓损伤处的修复重建。[结果]骨髓基质细胞在定向分化为神经干细胞后标记并移植于脊髓损伤区，标记的阳性细胞可在受体脊髓内检测到，辣根示踪技术显示细胞移植组较PBS填充组阳性细胞明显增多，差别有统计学意义。[结论]大鼠骨髓基质细胞在体外分化为神经干细胞后移植于脊髓损伤区，移植细胞可以存活，并参与脊髓损伤处神经传导通路的结构重建。     

多次移植骨髓基质干细胞有利于脊髓损伤修复

[目的] 研究多次经蛛网膜下腔移植骨髓基质干细胞对Wistar大鼠脊髓损伤的功能修复作用.[方法] 骨髓基质干细胞经体外分离、培养并用Hoecst33342标记.按照Allen方法把60只在T_(10)-T_(12)平面损伤的Wistar大鼠随机分4组,A、B、C、D组(对照组).在损伤平面蛛网膜下腔中段放置一硅胶管,在7 d后,注入1×10~6个骨髓基质干细胞.在2、3、5、7、12周荧光显微镜、免疫组化检测骨髓基质干细胞在损伤段脊髓的存活、分布、分化情况并作计数观察.使用BBB评分观测后肢功能恢复.[结果] 移植后7～14 d骨髓基质干细胞达到高峰,在7 d后表达巢蛋白及神经丝蛋白阳性.随时间的延长,移植在损伤部位的骨髓基质干细胞数量及神经元样细胞均有减少,但移植3次的细胞数减少速度较其他两组慢.移植3次组大鼠的BBB评分较移植1、2次组有明显的提高,P＜0.01,有统计学意义.[结论] 多次移植骨髓基质干细胞更有利于脊髓损伤的恢复.     

Bone marrow stromal cell transplantation preserves gammaaminobutyric acid receptor function in the injured spinal cord

A surprising shortage of information surrounds the mechanisms by which bone marrow stromal cells (BMSC) restore lost neurologic functions when transplanted into the damaged central nervous system. In the present study, we sought to elucidate whether BMSCs express the neuron-specific gamma-aminobutyric acid (GABA) receptor when transplanted into injured spinal cord. To examine this, we harvested and cultured rat femoral BMSCs. We then subjected Sprague-Dawley rats to thoracic spinal cord injury (SCI) with a pneumatic impact device. Fluorescence-labeled BMSCs (n = 7) were transplanted stereotactically or the vehicle in which these cells were cultured (n = 4) was introduced stereotactically into the rostral site of SCI at 7 days after injury. We evaluated GABA receptor function by measuring the binding potential for 125I-iomazenil (125I-IMZ) through in vitro autoradiography at 4 weeks after BMSC transplantation and simultaneously examined the fate of the transplanted BMSCs by immunocytochemistry. We found that the transplanted BMSC migrated toward the core of the injury and were densely distributed in the marginal region at 4 weeks after transplantation. BMSC transplantation significantly increased the binding potential for 125I-IMZ (p = 0.0376) and increased the number of GABA receptor-positive cells (p = 0.0077) in the marginal region of the injury site. Some of the transplanted BMSCs were positive for microtubule-associated protein-2 and the alpha1 subunit of GABA(A) receptor in the region of injury. These findings suggest that BMSCs have the potential to support the survival of neurons in the marginal region of SCI and can partly differentiate into neurons, regenerating spinal cord tissue at the site of injury.     

人胚胎神经干细胞移植治疗大鼠脊髓完全横断损伤

目的：探讨利用人胚胎神经干细胞（hNSC）移植治疗大鼠脊髓完全横断损伤的效果.方法：分离、培养和鉴定hNSC.将培养的hNSC植入脊髓完全横断的Wistar大鼠损伤局部,并设DMEM-F12培养液注射组（对照组）.移植术后第1、2、4、6、8、10周对两组大鼠进行BBB运动功能评分,观察脊髓功能恢复情况;并取损伤处脊髓组织行免疫组织化学染色,了解双苯亚甲胺（Hoechst）标记的移植细胞在体内存活和分化情况.结果：体外细胞培养可获得大量hNSC;细胞移植4周后,实验组的BBB运动功能评分较对照组明显提高（P＜0.01）;第4周、第10周免疫组化结果示移植的hNSC在损伤脊髓内存活、分化形成神经元和神经胶质细胞,并向损伤脊髓头尾两侧迁徙.结论：hNSC移植后仍保持其多向分化能力;hNSC移植可改善脊髓全横断损伤大鼠的运动功能.