粒细胞集落刺激因子动员BMSCs归巢治疗大鼠脊髓损伤的疗效观察

目的观察粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating factor,G-CSF)动员BMSCs归巢对大鼠脊髓损伤的治疗效果,评估G-CSF动员BMSCs治疗脊髓损伤的可行性。方法将24只成年健康雌性SD大鼠术前12 h于鼠尾静脉注射绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)标记的BMSCs(GFP-BMSCs),并随机分为假手术组(A组)、假手术+G-CSF组(B组)、脊髓损伤组(C组)、脊髓损伤+G-CSF组(D组),每组6只。C、D组采用T10水平脊髓半切法建立脊髓损伤模型,A、B组仅行椎板切除,不损伤脊髓;术后1 h B、D组分别注射G-CSF(10μg/kg·d),连续注射3 d;A、C组注射等量生理盐水。术后1、3、7、14、21、28 d采用BBB评分行大鼠双后肢神经功能评估,并采用ELISA法检测血清TNF-α和基质细胞衍生因子1(stromal cell-derived factor 1,SDF-1)表达。术后28 d处死大鼠取脊髓样品行免疫组织化学染色观察细胞因子SDF-1、BDNF、VEGF和TNF-α表达,免疫荧光染色观察GFP-BMSCs阳性细胞及双染荧光黄色的GFP/神经元核抗原(neuronal nuclei,NeuN)阳性神经元细胞和GFP/胶质原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性神经胶质细胞数;并采用TUNEL法检测细胞凋亡。结果术后各时间点A、B组BBB评分较术前无明显变化;术后1 d,C、D组BBB评分降至最低,后逐渐上升。除术后1 d外,其余各时间点D组BBB评分均显著高于C组(P<0.05)。术后3、7、14、21、28 d,C、D组TNF-α和SDF-1含量均明显高于A、B组(P<0.05);但D组各时间点TNF-α含量显著低于C组,SDF-1含量显著高于C组(P<0.05)。免疫组织化学染色示,术后各时间点C、D组SDF-1、BDNF、VEGF和TNF-α表达均显著高于A、B组(P<0.05);D组SDF-1、BDNF、VEGF表达显著高于C组,TNF-α表达显著低于C组(P<0.05)。免疫荧光染色示,C、D组GFP-BMSCs、GFP/NeuN、GFP/GFAP阳性细胞数均显著多于A、B组,D组显著多于C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。TUNEL法检测示,C、D组凋亡细胞数目显著低于A、B组,D组显著低于C组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 G-CSF可以动员BMSCs归巢至大鼠脊髓损伤部位并参与修复,其作用可能与其下调TNF-α减少细胞凋亡,上调SDF-1、BDNF、VEGF促进BMSCs迁移有关。

Effect of granulocyte colony-stimulating factor mobilizing bone marrow mesenchymal stell cells homing to injury sites in spinal cord injury of rats

LI Jie;CHEN Lei;CHEN Qiuhong;HU Deqing;LIN Jianhua(Department of Orthopedics,the First Affiliated Hospital of Fujian Medical University,Fuzhou Fujian,350004,P.R.China)