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     

异体骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景:脊髓损伤的修复目前尚无良好的治疗手段,细胞移植能促进神经轴突再生及脊髓功能恢复,为治疗脊髓损伤提供了可能,但因脊髓损伤模型及移植方式不同,其治疗效果并不相同。目的:验证异体骨髓间充质干细胞移植对大鼠脊髓损伤的治疗作用。方法:全骨髓贴壁法分离大鼠骨髓间充质干细胞。健康SD大鼠随机分为3组,细胞移植组、对照组和假手术组。细胞移植组和对照组采用改良Allen重物打击法制造大鼠脊髓损伤模型,假手术组仅暴露脊髓。术后4周,每周进行运动功能评分ELISA检测脊髓损伤组织中脑源性神经营养因子、神经生长因子表达;免疫荧光染色检测脊髓组织中NF200和胶质纤维酸性蛋白表达。结果与结论:与对照组比较,细胞移植组大鼠运动功能明显改善,脊髓组织中脑源性神经营养因子、神经生长因子蛋白含量明显增高(P0.05);移植组大鼠脊髓囊腔较小,NF200表达明显增加,胶质纤维酸性蛋白表达减少。提示异体骨髓间充质干细胞移植能增加损伤脊髓神经生长因子含量,抑制胶质瘢痕形成,促进神经轴突再生,改善大鼠脊髓损伤后运动功能恢复。     

微囊化兔坐骨神经组织细胞移植对脊髓损伤后大鼠GDNF表达的影响

目的探讨微囊化兔坐骨神经组织细胞移植对脊髓半横断损伤后大鼠胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）的表达影响。方法成年SD大鼠80只随机分为4组,微囊组（n=25）、细胞组（n=25）、单损组（n=25）、正常组（n=5）。术前制备兔坐骨神经细胞混悬液以及将其微囊化,微囊组、细胞组和单损组大鼠在脊髓半横断伤后,立即在损伤处分别植入10μl微囊化坐骨神经组织细胞1、0μl坐骨神经组织细胞以及10μl生理盐水。于术后2 d7、d1、4 d、21 d2、8 d（每个时相取5只大鼠）取出损伤部位脊髓组织,正常组（每个时相取1只大鼠）则取相应节段脊髓。组织石蜡包埋后切片,行免疫组织化学染色观察GDNF的表达变化。结果 GDNF阳性染色主要见于神经元细胞及胶质细胞的胞浆内。大鼠脊髓损伤后上述细胞2 d后表达开始上升2,1 d达到最高。微囊组与单损组、细胞组比较差异有显著性（P〈0.05）。结论微囊化兔坐骨神经组织细胞移植于大鼠损伤脊髓后,可以抑制炎症反应,促进GDNF的表达,有利于大鼠运动功能恢复。     

脂肪间充质干细胞移植提升脊髓损伤小鼠血小板反应蛋白4表达促进运动功能恢复

目的:评估脂肪间充质干细胞(adipose derived mesenchymal stem cells,ADSCs)移植对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)小鼠血小板反应蛋白4(thrombospondin-4,Thbs-4)表达水平的影响,及ADSCs修复SCI的作用。方法:制备小鼠T10 SCI模型,随机分为假手术组、模型组、ADSCs移植组,每组30只。取同种系转绿色荧光基因小鼠皮下脂肪组织,分离培养ADSCs。损伤后即刻移植106个细胞至ADSCs移植组小鼠脊髓内,模型组注射同等剂量PBS。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存活、炎症反应情况;采用Western Blot法检测移植术后第7 d各组动物脊髓组织Thbs-4蛋白表达水平;采用ELISA法检测术后第3、14 d各组动物脊髓组织TNF-α浓度。结果:ADSCs移植后可在宿主体内存活至少2周。移植术后第7 d,Thbs-4在假手术组表达水平最低,模型组次之,在ADSCs移植组表达水平最高(P0.05);ADSCs移植下调SCI后TNF-α浓度;移植术后第14 d,ADSCs移植组ED-1+炎症细胞数量显著少于模型组(P0.05);运动功能评分结果显示从第2周起,ADSCs移植组小鼠显著优于模型组(P0.05)。结论:ADSCs移植促进SCI小鼠运动功能恢复,其机制与提升Thbs-4蛋白表达水平,减轻受损脊髓组织炎症反应增生有关。     

移植大鼠脊神经前后根重建脊髓白质纤维束的形态学*

目的：观察移植脊神经前后根重建脊髓白质纤维束的形态学情况。方法：取4 周龄SD 大鼠,分为移植组、 损伤组和假手术组。移植组损伤第10 ～ 12 胸段脊髓,然后切取脊髓损伤区废用的脊神经前根和后根,并将前根 移植到脊髓损伤区域的皮质脊髓束位置,再将后根移植到薄束位置,脊髓与移植的神经根进行显微吻合,同时切 取第12、13 肋间神经连接损伤节段上下的脊神经,留置导管给予胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）、轴突生 长相关蛋白（GAP-43）、突触分化诱导基因产物1（SynDIG1）。损伤组仅损伤第10 ～ 12 胸段脊髓。假手术组仅 切开皮肤和分离肌肉,不损伤脊髓。术后7、30、60、90 d,行斜板实验、BBB功能运动评分、神经电生理检测 方法检测3 组大鼠运动功能。免疫荧光染色显示移植区脊髓组织吻合段神经组织结构变化及神经细胞的活性。结 果：肉眼观察损伤组脊髓组织缺损、断端出现萎缩现象,移植组脊髓吻合段组织光滑圆润,没有明显萎缩现象, 吻合段在显微镜下可见神经纤维排列整齐、走行一致。移植组斜板实验、BBB功能运动评分明显高于损伤组,体 感电位、运动诱发电位潜峰时较损伤组明显缩短。结论：移植脊神经前后根重建脊髓白质纤维束,神经组织结构 吻合修复良好,有利于神经信号传递,促进下肢运动功能的恢复。     

脊髓损伤模型大鼠神经胶质细胞增殖与胶质纤维酸性蛋白的表达

背景：星形胶质细胞可以通过细胞裂解释放各种神经营养因子,并可促进损伤脊髓的修复。 目的：观察脊髓损伤模型大鼠神经胶质纤维酸性蛋白的表达及对其后肢功能恢复的影响。 方法：将SD大鼠采用Allen's法撞击T9~10节段致脊髓损伤,造模成功后蛛网膜下腔移植骨形态发生蛋白7,并设置仅蛛网膜下腔移植His蛋白的正常SD大鼠做对照。用BBB评分法评估两组大鼠后肢的运动功能,用免疫组织化学染色法和Western-blot法观察各组神经胶质纤维酸性蛋白的表达。 结果与结论：BBB评分结果显示,模型组大鼠脊髓损伤后下肢功能自行恢复率达68%。模型组脊髓损伤3和7 d,损伤区域神经胶质纤维酸性蛋白表达逐渐增加(P  < 0.05),随后逐渐下降,于脊髓损伤28 d后逐渐恢复到对照组水平(P > 0.05)。脊髓损伤后1~14 d两组胶质纤维酸性蛋白表达逐渐升高(P > 0.05)。结果证实,脊髓损伤后蛛网膜下腔移植骨形态发生蛋白7可诱导星形胶质细胞增殖,神经胶质纤维酸性蛋白的表达增强,进而促进脊髓损伤大鼠后肢功能的恢复。     

人脐血MSCs移植修复大鼠脊髓损伤的效果及机制的初步探讨

目的　探讨人脐血间充质干细胞（MSCs）移植修复大鼠脊髓损伤的作用及机制。 方法　分离纯化人脐血MSCs;制备大鼠脊髓半横断损伤模型,随机分为三组,分别在术后3 d经尾静脉注射生理盐水、培养液和BrdU标记的MSCs。移植后7、14、21、28 d,采用BBB评分法评估各组大鼠脊髓功能恢复情况;免疫荧光双标法检测MSCs在脊髓内的迁移、存活和分化,免疫组织化学法检测炎症因子高迁移率族蛋白B1（HMGB1）和核因子（NF-κB）在脊髓损伤部位的表达规律。 结果　移植后28 d,MSCs移植组大鼠肢体功能恢复明显,与生理盐水组和培养液组比较差别有统计学意义(P＜0.05)。移植后7、14、21d,脊髓损伤区及周边均可见大量Brdu+细胞,其中BrdU+GFAP+细胞约占53.3%,BrdU+NSE+细胞约占　22.15%。相同时间点MSCs移植组HMGB1和NF-κB的阳性表达率远低于生理盐水组和培养液组,差别有统计学意义(P＜0.05)。 结论　人脐血MSCs移植后可替代损伤的神经细胞,并可减轻脊髓损伤后的炎症反应,从而促进大鼠脊髓功能的恢复。     

神经干细胞移植对小鼠脊髓损伤的影响

目的观察神经干细胞(NSCs)移植对脊髓损伤(SCI)小鼠功能恢复的影响。方法分离、培养、增殖和纯化E14-17d小鼠的NSCs,并通过免疫荧光法对其进行鉴定。将绿色荧光蛋白转基因小鼠的NSCs移植到小鼠脊髓损伤模型体内,术后进行行为学和病理学检测,观察小鼠功能恢复情况。运用改良Allen's法制备小鼠T10-T11脊髓损伤动物模型,动物分为假手术组(12只)、模型组(12只),治疗组(12只)和对照组6(12只)。治疗组每只小鼠自眶静脉注射NSCs悬液200μl(2×10个细胞),对照组只注射DMEM/F12培养基200μl。术后1d、3d、7d、14d、21d、28d和56d,进行BBB运动功能评分和病理学检测,观察植入区细胞生长变化情况。结果 BBB评分显示:治疗组明显高于对照组(<0.01),治疗组与假手术组相比没有明显差异(>0.05),说明NSCs移植后小鼠的行为学得到了明显改善,功能有所恢复。病理学检测发现,移植后NSCs不仅迁移到脊髓损伤区,而且与宿主细胞较好地整合。结论移植的E14-17d胚胎小鼠NSCs不仅可在脊髓损伤部位存活并和宿主细胞整合,而且可促进小鼠后肢运动功能恢复。     

脐带沃顿胶干细胞移植对脊髓损伤大鼠炎症因子表达的影响

背景：免疫炎症反应促使大量炎症因子的产生和释放是继发性脊髓损伤的其对主要原因。 目的：探讨脐带沃顿胶干细胞移植对急性脊髓损伤大鼠的神经修复作用及其对炎症因子单核细胞趋化蛋白1和白细胞介素10表达的影响。 方法：81只健康成年雄性SD大鼠,随机分为假手术组、模型组和脐带沃顿胶干细胞移植组(n=27),后两组以脊髓半切方法建立急性脊髓损伤模型,造模后脐带沃顿胶干细胞移植组经尾静脉移植1×10⁶个脐带沃顿胶干细胞。移植后不同时间通过BBB评分评价各组大鼠的运动功能;ELISA检测不同时间点各组大鼠血清中单核细胞趋化蛋白1的含量;qRT-PCR和Western分析不同时间点损伤脊髓组织中单核细胞趋化蛋白1及白细胞介素10的表达;免疫组织化学检测损伤组织中脐带沃顿胶干细胞的迁移和神经分化情况。 结果与结论：与假手术组和模型组相比,脐带沃顿胶干细胞移植组大鼠的神经功能明显恢复(P < 0.05)。脐带沃顿胶干细胞移植组大鼠血清中单核细胞趋化蛋白1水平显著低于模型组(P < 0.05)。脐带沃顿胶干细胞移植组脊髓组织单核细胞趋化蛋白1 mRNA和蛋白表达显著低于模型组(P < 0.05),白细胞介素10 mRNA和蛋白表达显著高于模型组(P < 0.05)。移植组中脐带沃顿胶干细胞可迁移至损伤部位,并表达神经胶质纤维酸性蛋白。这些结果提示脐带沃顿胶干细胞可能通过调控脊髓损伤组织的炎症反应,促进神经修复,这也可能是脐带沃顿胶干细胞治疗脊髓损伤的机制之一。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     

鞘内注射M_ERK2-shRNA腺病毒对糖尿病神经痛小鼠的影响

目的 探讨细胞外调节蛋白激酶2 (ERK2）在糖尿病神经病理性疼痛（DNP）小鼠模型中的作用机制。方法40只小鼠随机分4组：对照组,DNP组,siERK2-DNP组（鞘内注射M_ERK2-shRNA腺病毒）,siRNA-DNP组（鞘内注射siRNA腺病毒）。模型制作成功后检测痛阈值;模型制作前、模型制作后2周、 4周及6周检测机械痛阈值;6周后取脊髓组织,利用Western blotting及免疫组织化学法检测脊髓后角ERK2及核因子κB (NFκB)的表达。 结果 与对照组比较,DNP组和siRNA-DNP组痛阈值显著降低, ERK2、NFκB的表达显著上调（P<0.05）,siERK2-DNP组与对照组比较,痛阈值无显著变化, ERK2、NFκB的表达无显著差别（P>0.05）。 结论 下调ERK2可能是治疗糖尿病神经病理性疼痛的脊髓后角神经元损伤的方法之一。     

SD大鼠钳夹脊髓损伤模型的建立

目的探讨构建一种SD大鼠脊髓钳夹损伤模型,用于脊髓损伤（spinal cord injury,SCI）的研究。方法将36只成年雄性SD大鼠随机分成A、B、C三组,每组12只。脊髓损伤组（A组）：用动脉瘤夹钳夹大鼠第10胸椎对应脊髓。假手术组（B组）：只打开椎板,暴露脊髓,不造成SCI。正常对照组（C组）：正常大鼠,不做任何处理。通过行为学观察（BBB评分）、HE染色和神经电生理检测进行判断。结果HE染色结果：A组可见脊髓正常组织被破坏,损伤区可见血管破裂出血,有大片坏死灶,周围神经细胞肿胀变性,内有炎症细胞浸润。B、C两组基本一致,组织结构正常。BBB评分：B组术后1周功能恢复接近正常,评分20分。A组术后第2周开始恢复,到第3周基本停止,最终BBB评分低于6分,两组比较有明显差异（P〈0．05）。神经电生理（SEP）检测：A组可以明显看到SEP的波峰趋于水平,且潜伏期无限延长,与B组相差显著（P〈0．05）。A组内动物BBB评分、SEP无显著性差异（P〉0．05）。结论通过动脉瘤夹钳夹SD大鼠T10脊髓,能够建立良好的脊髓损伤动物模型。     

Simvastatin treatment improves functional recovery after experimental spinal cord injury by upregulating the expression of BDNF and GDNF

The aim of this study was to determine the therapeutic efficacy of simvastatin treatment starting 1 day after spinal cord injury (SCI) in rat and to investigate the underlying mechanism. Spinal cord injury was induced in adult female Sprague–Dawley rats after laminectomy at T9-T10. Then additionally with sham group (laminectomy only) the SCI animals were randomly divided into 3 groups: vehicle-treated group; 5-mg/kg simvastatin-treated group; and 10-mg/kg simvastatin-treated group. Simvastatin or vehicle was administered orally at 1 day after SCI and then daily for 5 weeks. Locomotor functional recovery was assessed during 8 weeks postoperation by performing open-field locomotor test and inclined-plane test. At the end of study, motor evoked potentials (MEPs) and somatosensory evoked potentials (SEPs) were assessed to evaluate the integrity of spinal cord pathways. Then, the animals were killed, and 1-cm segments of spinal cord encompassing the injury site were removed for histopathological analysis. Immunohistochemistry was performed to observe the expression of brain-derived neurotrophic factor (BDNF), glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) in the spinal cord. Results show that the simvastatin-treated animals showed significantly better locomotor function recovery, better electrophysiological outcome, less myelin loss, and higher expression of BDNF and GDNF. These findings suggest that simvastatin treatment starting 1 day after SCI can significantly improve locomotor recovery, and this neuroprotective effect may be related to the upregulation of BDNF and GDNF. Therefore, simvastatin may be useful as a promising therapeutic agent for SCI.     

电针刺治疗对脊髓全横断损伤大鼠后肢运动功能的影响

目的：探讨电针刺激大鼠双侧后肢足三里和悬钟、伏兔和三阴交两组穴位对脊髓全横断损伤大鼠后肢运动功能的影响。方法：16只SD大鼠行T11脊髓节段全横断术后，随机分为A、B两组，A组单纯喂养，B组同时予以电针刺治疗；分别于建立模型后第1-8周末，用BBB运动功能评分法评价并比较两组大鼠后肢运动功能恢复程度。结果：A、B两组大鼠术后第1-8周BBB运动功能评分逐渐增高，B组在第1周末和第3-7周末的BBB评分均明显高于A组（P〈0．05）。结论：外周电针治疗能促进脊髓损伤大鼠后肢运动功能的部分恢复。     

嗅鞘细胞与氯化锂联合修复成年大鼠急性脊髓损伤的实验研究

为观察联合应用氯化锂(LiCl)后,嗅鞘细胞(OECs)移植对大鼠急性脊髓损伤修复效果,并探讨二者之间可能的相互作用,本研究利用多中心急性脊髓损伤打击器(MASCIS impactor)制作大鼠脊髓打击伤模型,然后随机分为OECs组、LiCl组、OECs+LiCl组及空白对照组。分期用实验性脊髓损伤运动功能BBB评分法对后肢运动功能评分,并进行组织学检查,评价及比较各组修复效果。结果显示:OECs组与OECs+LiCl组BBB评分较LiCl组与对照组在2周后各时段有显著性差异(P<0.01);OECs+LiCl组BBB评分在4周后显著高于OECs组(P<0.01);组织学检查观察到OECs组与OECs+LiCl组的组织学改变与LiCl组和对照组有显著性差异,而且OECs+LiCl组相对于OECs组表现出更明显的促神经纤维再生。以上结果提示OECs对脊髓损伤的修复作用在联合LiCl后更加显著,表明二者具有良好的协同作用关系。     

他克莫司后处理诱导缺血脊髓对再灌注损伤的耐受*

目的探讨他克莫司后处理能否诱导大鼠缺血脊髓对再灌注损伤的耐受。方法成年雄性SD大鼠30只,随机分为假手术（s0）组、缺血再灌注（IR）组和他克莫司后处理（TP）组,每组10只大鼠,采用经股动脉置管球囊扩张制备脊髓缺血模型,SO组仅行置管,IR组在脊髓缺血20分钟后行再灌注,TP组在脊髓缺血20分钟后再灌注,即刻经左颈总动脉一次性注射他克莫司0．5mg／kg。再灌注后7、14天采用Tarlov评分法检测大鼠后肢运动功能,脊髓组织切片HE染色观察病理学改变。结果SO组大鼠各时间点后肢Tarlov评分均为5分,形态学检测显示脊髓组织结构正常;IR组大鼠Tarlov评分明显降低,脊髓组织呈现出坏死、水肿、空腔形成等缺血再灌注损伤表现;TP组大鼠Tarlov评分结果显著优于IR组,脊髓组织病理变化较IR组为轻。结论建立大鼠脊髓缺血再灌注损伤模型,并初步证实他克莫司后处理能诱导缺血脊髓对再灌注损伤的耐受。     

巨噬细胞迁移抑制因子在小鼠脊髓损伤后的表达研究

目的探讨巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)在小鼠脊髓损伤后的修复作用。方法选择C57BL/6小鼠制作重物砸伤的脊髓损伤模型,分为手术组和假手术对照组,损伤节段为T9~T10;用免疫组织化学法显示MIF在损伤急性期(术后72 h)的表达改变。用RT-PCR显示MIF与RhoA的mRNA水平改变;用免疫荧光双标显示小胶质细胞表达MIF和RhoA的情况。结果重物坠落致脊髓损伤后72 h,MIF在损伤段脊髓中蛋白表达量增加;同时MIF的mRNA水平升高,且伴随RhoA的mRNA水平升高,手术组和假手术组之间的差异有统计学意义(P0.05)。结论重物坠落致脊髓损伤后的急性期,损伤局部活化的小胶质细胞中MIF表达增加;少突胶质和星形胶质样细胞中有MIF累积,神经元中MIF的水平变化不显著。同时,MIF的mRNA水平也出现上调,与RhoA的mRNA上调在时空上有一致性,提示MIF可能调节损伤局部微环境参与轴突再生抑制。     

人发角蛋白植入对大鼠脊髓损伤功能与形态的影响

目的：研究脊髓损伤后植入人发角蛋白（human hair keratin，HHK）对动物行为学影响及其对损伤脊髓的形态学影响与HHK本身的形态学变化。方法：采用重物下落撞击法制备大鼠脊髓损伤模型，在损伤处移植入HHK，分别于植入后5、10、15、20、25、30d进行行为学检查，于20d与30d脊髓进行形态学观察。结果：HHK植入后在30d内对大鼠的行为学影响与模型对照组没有统计学意义，但HHK可降解吸收融入损伤的脊髓组织，而受损伤的脊髓组织中可见大量胶质细胞、成纤维细胞与巨噬细胞浸润、神经纤维与髓鞘朗革非氏细胞。结论：HHK可能在脊髓损伤后的修复与重建中起作用。