经Nurr1基因转染的骨髓间充质干细胞移植对帕金森病大鼠旋转行为及纹状体多种神经因子的影响

目的:观察对中脑腹侧多巴胺能神经元分化、成熟及存活起重要作用的Nurr1基因修饰大鼠骨髓间充质干细胞脑内移植后,对帕金森病大鼠旋转行为及纹状体多巴胺、二羟苯乙酸及高香草酸含量比值的影响。方法:实验于2003-08/2004-12在中山大学附属第一医院神经病学国家重点实验室进行。取SD雄性大鼠,右侧中脑黑质致密区注入6-羟基多巴(2g/L)3μL制备帕金森病模型,4周后将69只成功帕金森病模型随机分为3组:①对照组24只:右侧纹状体尾状核头部注入生理盐水4.5μL。②骨髓间充质干细胞组24只:相同部位注入培养纯化的骨髓间充质干细胞4.5μL。③转Nurr1基因骨髓间充质干细胞组21只:用脂质体转染法转染PcDNA3.1(+)-Nurr1入大鼠骨髓间充质干细胞并稳定表达,然后移植入模型大鼠脑内,部位和剂量与其他两组相同。观察各组大鼠旋转行为学变化,并用免疫组化、反转录-聚合酶链反应等方法检测移植细胞的Nurr1,DAT和酪氨酸羟化酶表达;利用高效液相色谱检测大鼠脑内多巴胺、二羟苯乙酸和高香草酸含量。结果:59只大鼠进入结果分析。①旋转行为学变化:与对照组相比,移植前1周无明显差异(P>0.05),移植后2～8周,另2组大鼠旋转行为明显改善(P<0.05);转Nurr1基因骨髓间充质干细胞组在移植后2～4周较骨髓间充质干细胞组轻(P<0.05),但至8周时两组无差异(P>0.05)。②Nurr1及DAT和酪氨酸羟化酶阳性表达:免疫组化结果显示转Nurr1基因骨髓间充质干细胞组移植区能够稳定表达Nurr1且少量细胞表达DAT,但未发现酪氨酸羟化酶阳性细胞,其他两组移植区未发现阳性细胞。③Nurr1及DAT和酪氨酸羟化酶mRNA表达:移植后2～8周,聚合酶链反应产物经电泳、3组大鼠术侧纹状体染色后均可见1030bp片段(DAT),241bp片段(Nurr1),438bp片段(β-actin),但未发现酪氨酸羟化酶条带(647bp)。④脑内纹状体多巴胺、二羟苯乙酸、高香草酸术侧与健侧比值:移植后2,8周,两治疗组均较对照组增高(P<0.05),但8周时两治疗组比较无差异(P>0.05)。结论:转Nurr1基因大鼠骨髓间充质干细胞在帕金森病大鼠模型纹状体内可以存活(8周以上),在该环境中Nurr1基因的过表达可以促进大鼠骨髓间充质干细胞的DAT基因表达,能显著改善帕金森病大鼠的旋转行为,并在一定时期内维持纹状体内相对较高的多巴胺、二羟苯乙酸、高香草酸水平。

Effect of marrow mesenchymal stem cells transfected by Nurr1 gene on rotational behavior and various neurotrophic factors in rats with Parkinson disease