大鼠脊髓损伤后不同时期移植人脐带间充质干细胞的修复效果观察

目的:观察大鼠脊髓损伤后不同时期局部移植人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchy-mal stem cells,hUCMSCs)修复脊髓损伤的效果,探讨hUCMSCs局部移植治疗脊髓损伤(spianl cord injury,SCI)的最佳移植时机。方法:雌性Wistar大鼠80只,随机均分为A、B、C、D组,以Impactor Model-Ⅱ打击器制备脊髓胸10(T10)损伤模型。A组为单纯损伤组,B组损伤后3d移植hUCMSCs,C组损伤后1w移植hUCM-SCs,D组损伤后3w移植hUCMSCs,分别于造模后24h、移植前1d及移植后8w(A组与D组损伤后相应时间点相同)每周对各组大鼠后肢功能进行行为学评分(BBB评分);移植后8周免疫组化染色观察移植细胞的存活、分化和血管再生情况,10周时用生物素葡聚糖胺(biotin dextran amine,BDA)示踪皮质脊髓束(corticospinaltract,CST)观察轴突的再生情况。结果:SCI后24h各组大鼠BBB评分无显著性差异(P0.05),D组在移植前和移植后1周与A组相应时间点的BBB评分无显著性差异(P0.05),移植后2w起各时间点评分均明显高于A组相应时间点,差异有统计学意义(P0.05);A组在SCI后9w时到达平台期,与实验结束时相比差异无统计学意义(P0.05)。移植各组移植后BBB评分逐渐上升,后一个时间点与同组前一时间点比较差异有显著性意义(P0.05),移植后6w开始C组明显高于B、D组(P0.05)。免疫组化染色A组脊髓中未见Brdu阳性细胞,损伤区血管形态欠完整,未见新生血管;损伤周围星形胶质细胞大量增生,细胞肥大、突起增多、排列不规则,形成胶质瘢痕;未见BDA标记的皮质脊髓束通过损伤区。B、C、D组脊髓中均有Brdu阳性标记的细胞存活,C、D组中细胞数量明显多于B组,但三组中均未见到移植细胞向神经元或神经胶质样细胞分化;B、D组损伤周围的星形胶质细胞较A组减少,但排列仍欠规则;C组损伤周围星形胶质细胞形态趋于正常,排列规则,且有大量星形胶质细胞通过损伤区,血管再生数目及通过损伤区的皮质脊髓束神经纤维也明显多于B、D组。结论:大鼠SCI后局部移植的hUCMSCs能长期存活,抑制胶质瘢痕形成,改善后肢运动功能;SCI后1w移植的效果优于SCI后3d和3w时移植的效果。

Repairing effect of human umbilical cord mesenchymal stem cells transplantation at different time points after spinal cord injury in adult rats