骨髓间充质干细胞治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种以损伤平面以下感觉、运动功能完全丧失和大小便失禁为主要临床表现的中枢神经系统严重创伤,因此SCI不仅严重威胁人类健康,也给社会和家庭带来沉重负担.到目前为止,治疗并促进SCI康复的方法主要是靠药物治疗和外科手术治疗,这些方法在不同程度上缓解了SCI的病理改变,但均未取得令人满意的临床疗效.近年来,随着干细胞生物学的发展,干细胞治疗为临床治疗脊髓损伤提供了新的途径,并有望成为促进神经损失再生积极有效的方法.     

骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤（spinal cord injury,SCI）是一种以损伤平面以下感觉、运动功能完全丧失和大小便失禁为主要临床表现的中枢神经系统严重创伤。近年来,随着干细胞生物学的发展,干细胞移植为临床治疗中枢神经系统损伤提供了新的途径,并有望成为促进神经损伤再生积极有效的方法。     

骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤一例

患者男,35岁,因被重物压伤背部一小时于2004年3月12日早上9：00入院。当时患者胸8以下完全性瘫痪。检查：生命体症正常。意识清楚。患者胸6椎部后突畸形,胸8以下完全性瘫痪。入院后立即抽取患者的骨髓并进行骨髓间充质干细胞培养。五天后,患者仍为完全性瘫痪,X片显示为胸8爆裂性骨折,核磁共振显示为脊髓完全性断裂。我们积极的完善了手术前的检查并于11天时行前路椎管减压自体髂骨植骨内固定手术的同时进行了自体骨髓间充质干细胞移植术(移植入损伤脊髓处。     

骨髓间充质干细胞移植联合吡拉西坦修复大鼠脊髓损伤

背景：单纯的干细胞移植对脊髓损伤的修复作用并不理想,主要是因为脊髓损伤后损伤区域神经组织的水肿、缺血、缺氧等引起继发性损伤造成的。 目的：在骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的同时应用吡拉西坦,观察两者对大鼠脊髓损伤恢复的影响。 方法：雌性Wistar大鼠参照改良Allen打击法制备大鼠脊髓损伤模型。随机分成3组,即单纯损伤组、骨髓间充质干细胞移植组及骨髓间充质干细胞移植联合吡拉西坦组。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。第4周取材行病理切片苏木精-伊红染色,通过SRY-PCR检测雄性大鼠Y染色体上特有的基因SRY,从而得知移植骨髓间充质干细胞是否存活。8周后取材,行辣根过氧化物酶示踪观察,并通过透射电镜观察轴突的再生情况。 结果与结论：伤后4周,骨髓间充质干细胞移植组、联合治疗组大鼠后肢运动功能均有较明显恢复,联合治疗组较骨髓间充质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。病理切片单纯损伤组未见神经轴索通过;骨髓间充质干细胞移植组可见少量神经轴索样结构;联合治疗组可见较多神经轴索样结构。骨髓间充质干细胞移植组、联合治疗组有SRY基因表达,单纯损伤组未检测到SRY基因。辣根过氧化物酶阳性神经纤维数联合治疗组﹥骨髓间充质干细胞移植组>单纯损伤组,差异具有显著性意义(P < 0.05)。透射电镜下,骨髓间充质干细胞移植组、联合治疗组正中横断面可见新生的无髓及有髓神经纤维。提示骨髓间充质干细胞移植联合吡拉西坦促进大鼠损伤脊髓结构和功能恢复的效果明显优于单纯细胞移植组,两者联用具有协同效应。     

骨髓间充质干细胞静脉移植治疗大鼠脊髓损伤

背景：干细胞移植可以重建中枢神经系统的结构和功能,近年来引起了广泛的关注。 目的：尾静脉移植骨髓间充质干细胞观察其对大鼠脊髓损伤修复的影响并探讨其机制。 方法：密度梯度离心法结合贴壁筛选法分离骨髓间充质干细胞。将成年雌性Wistar大鼠以动脉瘤夹钳夹法制备大鼠脊髓损伤模型后随机分为细胞移植组和对照组,分别干预。 结果与结论：细胞移植组大鼠BBB后肢功能评分恢复优于对照组(P < 0.05)。自损伤后第30天开始,细胞移植组大鼠运动诱发电位潜伏期及体感诱发电位P1波潜伏期的恢复均优于对照组(P < 0.05),并持续至实验结束。细胞移植组大鼠脊髓内在损伤中心及头、尾端距离脊髓损伤中心1 cm处均可见阳性细胞。说明尾静脉注射移植骨髓间充质干细胞可以促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复,其机制可能与移植细胞迁移到损伤部位,分化为神经元样和神经胶质细胞样细胞,并分泌或促进宿主分泌神经营养因子有关。     

自体骨髓间充质干细胞治疗早期脊髓损伤疗效观察

目的 自体骨髓间充质干细胞移植治疗早期脊髓损伤的近期疗效和安全性.方法 2008年1月至2011年1月本院收治早期脊髓损伤患者64例,其中干细胞移植组35例患者通过蛛网膜下隙注射方式行白体骨髓间充质干细胞移植,同期入院但未行干细胞移植患者29例作为对照组.分别于移植前,移植后1、3、6个月采用美国脊髓损伤协会（ASIA）制定的评分标准对两组患者运动、感觉功能进行评定.同期随访血常规、凝血机制、生化全项、肿瘤标记物.结果 移植后1个月,两组患者运动、感觉功能都有不同程度恢复,且感觉功能恢复更为明显,各组间比较差异均无统计学意义（P＞0.05）.移植后3个月,各组患者运动功能评分均有所提高,各组间比较差异均无统计学意义（P＞0.05）.移植组患者感觉功能评分[（131.9±41.6）分]显著提高,与对照组[（108.3±36.4）分]比较差异有统计学意义（P＜0.05）.移植后6个月,对照组患者运动、感觉功能评分均未出现明显提高;蛛网膜下隙移植组患者仍有明显恢复,与对照组比较差异有统计学意义（P＜0.05）.随访各项检查结果均未出现明显异常.结论 蛛网膜下隙注射途径进行自体骨髓间充质干细胞移植治疗早期脊髓损伤安全,近期疗效确切,但远期疗效及安全性尚待进一步观察.     

龟板促骨髓间充质干细胞肝脏归巢的作用研究

目的 探讨龟板饲养对移植骨髓间充质干细胞(MSCs)肝脏归巢的作用.方法 密度梯度离心法分离、培养大鼠MSCs,带绿色荧光蛋白腺病毒转染标记移植MSCs,激光共聚焦检测肝脏组织MSCs分布,Western blot检测肝脏肝细胞生长因子(HGF)蛋白及MSCs c-met蛋白表达,携带siRNA腺病毒转染下调c-met表达.结果 龟板饲养较普通饮食明显增加移植MSCs肝脏归巢(P＜0.05);同时,龟板饲养增加大鼠肝脏HGF蛋白表达,阻断HGF/c-met可部分逆转龟板促MSCs归巢的作用.结论 龟板饲养可能通过HGF/c-met轴促MSCs向肝脏组织归巢.     

神经干细胞联合骨髓间充质干细胞移植对小鼠脊髓损伤的修复作用

目的:研究神经干细胞(NSCs)联合骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植对小鼠脊髓损伤(SCI)的作用.方法:分别培养与鉴定绿色荧光蛋白(eGFP)转基因小鼠的NSCs与tdTomato红色荧光蛋白转基因小鼠的BM-SCs;将两种细胞进行Transwell共培养,并用免疫荧光染色观察巢蛋白(nestin)和神经元特异性烯...     

大鼠骨髓间充质干细胞在海马神经元培养基中的定向分化

目的:观察大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)在大鼠海马神经元条件培养液中向神经元的分化.方法:以回收的海马神经元Neurobasal加B27作为条件培养基,DMEM加bFGF作为无血清培养基,普通Neurobasal加B27作为神经元基础培养基分别诱导第5代BMSCs 12 h和24 h;免疫细胞化学显色方法鉴定各组神经元样细胞,计数和比较各组阳性细胞阳性率.结果:经海马神经元条件培养基诱导,大鼠BMSCs能够分化为神经元样细胞,免疫细胞化学显色呈微管相关蛋白-Ⅱ(MAP-Ⅱ)和神经元特异性烯醇化酶(NSE)阳性;且阳性比例明显高于其他实验组,差异有统计学意义.结论:BMSCs在海马神经元条件培养基中可以分化为神经元样细胞,其分化效果优于传统DMEM加bFGF无血清培养基和神经元基础培养基.     

自体骨髓间充质干细胞在脊髓损伤中的应用展望

近年来研究发现 ,除了胚胎干细胞 ,机体内还存在一些组织干细胞 ,它们具有一定的自我更新和分化能力。在骨髓中存在一种间充质干细胞 (mesenchymalstemcells,MSCs) ,具有多向分化的潜能 ,在特定的条件下向成骨细胞 ,软骨细胞 ,脂肪细胞 ,神经细胞等方面分化。与其它的干细胞相比 ,骨髓间充质干细胞易于分离和培养扩增 ,还易于外源基因的导入和表达 ,有望成为一种新的细胞治疗和基因治疗的靶细胞。在此基础上本文探讨了骨髓自体间充质干细胞体外培养后移植 ,修复损伤脊髓的可行性     

施万细胞对植入大鼠脊髓损伤区内的神经干细胞存活和分化的影响

目的 探讨施万细胞对植入损伤脊髓内的神经干细胞的存活及其分化的影响。方法 分离和克隆新生大鼠海马组织的神经干细胞；同时获取坐骨神经和臂丛神经，从中分离和纯化施万细胞。在移植前先用核荧光(Hoechst33342)标记神经干细胞。实验组为神经干细胞和施万细胞联合移植入大鼠脊髓半横断处，对照组为单独神经干细胞移植。应用免疫组织化学和酶组织化学技术，在移植后7d、14d、21d和30d分别观察神经干细胞的存活和分化情况。结果 实验组的神经干细胞比对照组迁移的更远，分化为神经丝蛋白染色阳性神经元样细胞的数量比对照组的多，并且有较长的突起长出。在30d实验组中，移植的神经干细胞有部分呈乙酰胆碱酯酶(AchE)染色阳性。而在对照组中，移植区内仅有少数呈AchE染色弱阳性的神经干细胞。结论 在脊髓损伤处，施万细胞可促进移植的神经干细胞存活、迁移和向神经元样细胞分化；有些神经元样细胞能长出较长的突起，有些呈现乙酰胆碱酯酶活性。     

骨髓间充质干细胞不同移植方法治疗脊髓损伤的实验研究

为探讨骨髓基质干细胞(MSCs)不同的移植方法对脊髓损伤修复的影响,我们采用静脉移植、蛛网膜下腔移植或腹腔移植荧光标记MSCs的方法检测MSCs在损伤处的分布迁移情况及运动功能恢复情况。结果显示:各种移植方法在损伤脊髓节段上、下均可检测到荧光标记的MSCs,不同移植方法在损伤脊髓内荧光标记的MSCs数量有所不同。损伤脊髓节段和非损伤脊髓节段内的细胞数量和密度也有明显差异(P<0.05)。BBB评分显示:术后第2d各组平均未超过1分者,移植后的1周内无明显差异(P>0.05);3周后,各组间差异也不大(P>0.05),但各移植组同对照组相比有明显差异(P<0.05)。以上结果提示:通过各种移植方法MSCs均可迁移到损伤脊髓节段,并在该部位存活、聚集和向损伤部位迁移,说明MSCs不同的移植方法对于治疗脊髓损伤均有一定的作用。     

龟板含药血清促进骨髓间充质干细胞骨形态发生蛋白4的表达

目的 龟板有促大鼠骨髓间充质干细胞(MSCs)增殖作用,本研究观察龟板含药血清对MSCs中骨形态发生蛋白4(BMP4)表达的影响.方法 使用密度梯度法分离大鼠骨髓间充质干细胞进行培养,传代纯化,在基础培养液中添加不同浓度龟板含药血清和对照血清,用荧光定量PCR和原位杂交方法检测BMP4 mRNA表达,用ELISA、免疫组织化学和免疫荧光组织化学法结合激光扫描共聚焦显微镜技术检测BMP4蛋白表达的变化.结果 BMP4蛋白和mRNA表达相一致,龟板含药血清以浓度依赖方式促进MSC的BMP4 mRNA及其蛋白表达.结论 龟板含药血清以时效和量效依赖性促进BMP4在MSCs的表达,可能与龟板促MSCs增殖作用有关.     

胚胎大鼠脊髓神经干细胞体外培养与定向分化为胆碱能神经元的研究

为了研究胚胎大鼠脊髓源神经干细胞(ESCSCs)的培养和体外分化为胆碱能神经元的情况,本文从孕龄13d的胚胎大鼠脊髓组织中分离获得神经干细胞,采用含表皮生长因子(EGF)及碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的无血清限定性培养基培养,并通过添加维甲酸(RA)、音猬因子(SHH)和神经营养因子-3(NT-3)等诱导因子,进行干细胞体外诱导,用免疫荧光细胞化学方法观测其向胆碱能神经元分化的情况。结果表明:从胚胎脊髓中可分离得到大量的神经干细胞,通过含EGF和bFGF的限定性培养基培养可获得干细胞球,通过添加RA、SHH和NT-3等诱导因子后,可见有胆碱能神经元生成。本研究结果提示,胚胎大鼠脊髓神经干细胞在添加EGF与bFGF的限定性培养基中可以增殖并长期保持稳定的ESCSCs性状,在添加特殊因子的条件下,并在体外ESCSCs可以被定向诱导分化为胆碱能神经元。     

督脉电针对移植在大鼠脊髓全横断损伤处的神经干细胞存活分化和迁移的影响

目的探讨督脉电针对脊髓全横断损伤处移植的神经干细胞存活、分化和迁移的影响。方法将20只成年SD大鼠分为神经干细胞移植14d组（NSCs14d组）、督脉电针＋神经干细胞移植14d组（电针NSCs14d组）、神经干细胞移植30d组（NSCs30d组）和督脉电针＋神经干细胞移植30d组（电针NSCs30d组）4组。所有动物均实施T10段脊髓全横断手术,其中电针组和电针NSCs组于术后5d进行电针治疗。分别于术后14d和30d取材检测移植在脊髓损伤处的神经干细胞存活、分化和迁移情况。结果1．电针NSCs14d组或电针NSCs30d组移植的神经干细胞存活数量均多于NSCs14d组或NSCs30d组,但是电针NSCs30d组或NSCs30d组移植的神经干细胞存活数量均少于电针NSCs14d组或NSCs14d组。2．电针NSCs30d组和NSCs30d组的脊髓全横断损伤处及其相邻的组织均有少量移植的神经干细胞呈现微管相关蛋白2（MAP2）阳性染色。3．电针NSCs30d组和NSCs30d组的脊髓全横断损伤处及其相邻的组织均可观察到较多移植的神经干细胞呈现胶质原纤维酸性蛋白（GFAP）阳性染色。4．在电针NSCs14d组或电针NSCs30d组,移植的神经干细胞向脊髓损伤处尾端组织迁移的距离明显长于NSCs14d组或NSCs30d组。结论督脉电针能够促进大鼠脊髓全横断损伤处移植的神经干细胞存活,这些细胞能分化为MAP2或GFAP阳性细胞;督脉电针对移植在脊髓损伤处的神经干细胞向宿主脊髓组织迁移方向有一定的影响。     

妊14脊髓植入成鼠损伤脊髓前后的发育分化

在光电镜下观察了Ｅ１４胎鼠脊髓及其被植入成鼠损伤脊髓后７，１５，３０，６０，１２０和２４０天时的结构变化。结果表明：Ｅ１４胎鼠脊髓主要由神经上皮细胞和神经母细胞构成。前者的超微结构特征是胞浆内富含游离核糖体，后者是在游离核糖体的基础上出Ｇｏｌｇｉ丛，仙质网等细胞器。     

大鼠脊髓发育过程中神经干细胞的分布

本研究应用BrdU注射技术及免疫荧光染色技术检测正常大鼠发育中脊髓内BrdU、PCNA、nestin阳性细胞分布情况。结果显示,胚胎12.5d(E12.5)时,BrdU阳性细胞分布于神经管全层,阳性标记率最高。随胚龄增加,大鼠脊髓内BrdU阳性细胞标记率降低。PCNA阳性细胞分布和变化规律与BrdU阳性细胞一致。正常成体动物脊髓内较难检测到增殖细胞。胚胎发育早期脊髓脑室带、套层、缘层均可检测到nestin阳性细胞。随大鼠脊髓发育成熟,nestin阳性细胞数量逐渐减少。本研究结果提示,脊髓源性神经干细胞的分布有时空规律性。随大鼠脊髓发育的逐渐成熟,增殖细胞减少,干细胞标记逐渐消失,因此在E12左右分离脊髓源性神经干细胞较适宜。     

NT-3基因修饰及维甲酸预诱导的骨髓间充质干细胞在脊髓损伤处分化为神经元样细胞的研究

目的 探讨移植在脊髓损伤处的神经营养素-3(NT-3)基因修饰及维甲酸(RA)预诱导的骨髓间充质干细胞(MSCs)分化为神经元样细胞的潜能.方法 将MSCs、RA诱导的MSCs、LacZ基因修饰的MSCs、NT-3基因修饰的MSCs和NT-3基因修饰及RA预诱导的MSCs分别立即移植到脊髓全横断处(T10脊髓),术后67d取材和冷冻切片,用免疫荧光组织化学染色方法检测MSCs的分化潜能,计算各细胞移植组脊髓损伤处的MSCs分化为神经元样细胞的百分率.结果 移植的MSCs在受损伤的脊髓内可分化为神经干细胞(nestin阳性)、神经胶质样细胞(GFAP阳性)和神经元样细胞(NF和MAP2阳性),有些还可以向含有某种神经递质和有形成突触潜能的神经元样细胞分化(ChAT、5-HT和PSD95阳性).联合应用NT-3基因修饰和RA预诱导的MSCs能在受损伤的脊髓内更有效地提高MSCs向神经元样细胞分化的百分率.结论 NT-3基因修饰和RA预诱导的MSCs能在脊髓损伤处更好地分化为神经元样细胞.     

体外诱导的皮肤源性神经干细胞在大鼠受损伤脊髓内的存活、分化和迁移

目的探讨经体外诱导的皮肤源性神经干细胞能否在大鼠脊髓半横断损伤处存活、迁移和分化.方法应用转染绿色荧光蛋白基因新生大鼠的皮肤在体外经分离细胞、培养、诱导增殖以及用免疫细胞化学染色鉴定神经干细胞等过程,将诱导产生的皮肤源性神经干细胞移植入大鼠脊髓半横断损伤处,30 d和60 d后用免疫细胞化学染色法观察移植细胞的存活、迁移和分化.结果皮肤分离细胞在培养10 d时,呈悬浮生长的细胞已增殖成若干细胞球,并呈nestin免疫细胞化学阳性染色,表明是神经干细胞球.在体内可观察到脊髓损伤处有许多带有绿色荧光的移植皮肤源性神经干细胞,有些还迁移到较远的宿主脊髓组织内.存活的移植细胞有些呈现nestin阳性、MAP2阳性及GFAP阳性.结论经体外诱导的皮肤源性神经干细胞能够在受损伤的大鼠脊髓内存活、迁移并分化为神经元样细胞和星形胶质样细胞.     

NT-3基因修饰施万细胞促进移植的神经干细胞在损伤脊髓内分化为神经元样细胞

目的探讨神经营养素-3（NT-3）基因修饰施万细胞（SCs）对植入全横断性脊髓损伤处的神经干细胞（NSCs）分化为神经元样细胞的影响。方法将NSCs单独移植或与NT-3基因修饰SCs、LacZ基因修饰SCs和SCs联合移植到全横断性脊髓损伤处,67d后用免疫组织化学方法观测NSCs的分化,并计算其中神经元样细胞的分化率。结果NSCs在损伤脊髓内可分化为神经元样细胞和神经胶质样细胞,与未基因修饰的SCs的作用相比,NT-3基因修饰的SCs能更有效地提高NSCs向神经元样细胞的分化率,而LacZ基因修饰的SCs与未修饰SCs没有明显区别。结论NT-3基因修饰SCs能促进NSCs在损伤脊髓内向神经元样细胞分化。