神經(jīng)干細胞移植治療脊髓損傷的研究進展論文

神經(jīng)干細胞移植治療脊髓損傷的研究進展論文

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1、神經(jīng)干細胞移植治療脊髓損傷的研究進展論文【關(guān)鍵詞】脊髓損傷;神經(jīng)干細胞;移植脊髓損傷(spinalcordinjury,SCI)大多源于交通傷、墜落傷、暴力或運動傷等。SCI的發(fā)生隨著各種創(chuàng)傷發(fā)生率的增高而日益增多,患者多數(shù)為健康的青壯年,損傷后常出現(xiàn)截癱、下肢功能障礙甚至死亡,因此給個人、家庭、社會帶來巨大負擔。目前SCI的治療仍是醫(yī)學的一大難題,SCI的實驗研究也是醫(yī)學研究的熱點。近來年,國內(nèi)外SCI治療的研究焦點之一集中在具有自我復制和多向分化潛能的神經(jīng)干細胞(neuralstemcells,NSCs)的研究上,以

2、期取得突破性的進展。本文就NSCs在SCI的修復治療等方面的研究進展做一簡要綜述。1NSCs概述NSCs是一類存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)具有分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞、少突膠質(zhì)細胞能力的原始母細胞。2000年Gage[1]概括NSCs的特性為:①可生成神經(jīng)組織或來源于神經(jīng)系統(tǒng);②具有自我更新能力;③通過不對稱分裂產(chǎn)生除自身以外的其它細胞;④具有遷移能力.freelRNA,并啟動再生相關(guān)基因GAP243mRNA的順序表達,從而修復損傷的脊髓。③脫髓鞘化的軸突再髓鞘化,恢復神經(jīng)的正常傳導。3移植NSCs與其它方法聯(lián)合治療SCI的進

3、展3.1NSCs與嗅鞘細胞(Olfactoryensheathingcells,OECs)聯(lián)合移植治療SCIOECs是起源于嗅球基底膜的一種特殊類型的膠質(zhì)細胞,伴隨嗅束進入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。OECs不僅可以分泌細胞外基質(zhì)和粘附分子FN、L1、Tenascin、層粘連蛋白(Laminin,LN)等,同時還可分泌大量不同種類的神經(jīng)營養(yǎng)和支持因子,如血小板源生長因子(PDGF)、神經(jīng)肽Y、神經(jīng)生長因子(NGF)、神經(jīng)營養(yǎng)素-3(NT-3)、神經(jīng)營養(yǎng)素-4(NT-4)、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)等[6],因此脊髓損傷后移植OEC

4、s可以改變局部的抑制性內(nèi)環(huán)境,有利于軸突的再生性修復。應用OECs的最大優(yōu)點是利用其能誘導神經(jīng)軸突再生和髓鞘再生的雙重作用促進神經(jīng)功能的恢復。尹國棟等[7]將人胚胎OECs與NSCs聯(lián)合移植到大鼠脊髓全橫斷處,通過熒光化學(Hoechst33342)和免疫組織化學染色(FR75、NF-200、GFAP、Synaptophysin)觀察發(fā)現(xiàn),聯(lián)合移植組具有更多的成熟神經(jīng)突觸,用BBB評分觀察發(fā)現(xiàn)大鼠肢體運動功能明顯改善。OECs和NSCs聯(lián)合移植在脊髓損傷修復中的可能作用機制有:在脊髓微環(huán)境中OECs對NSCs的增殖、分化

5、具有促進作用;能誘導生成更多神經(jīng)元;有效支持脊髓神經(jīng)元的再生和神經(jīng)元間突觸結(jié)構(gòu)的生成;改善由于損傷造成的上行和下行神經(jīng)元之間的聯(lián)系。3.2NSCs與施旺細胞(Schei等[20]通過將特定培養(yǎng)的神經(jīng)祖細胞(NPCs)移植到脊髓損傷大鼠體內(nèi),通過免疫組化觀察發(fā)現(xiàn),NPCs可以分泌BDNF、NT-3、NGF等神經(jīng)營養(yǎng)因子,促進了皮質(zhì)脊髓的軸突生長。Qin等[21]通過研究SCI后內(nèi)源性的神經(jīng)營養(yǎng)因子的變化,發(fā)現(xiàn)NGF、BDNF、NT-3在損傷后明顯的增多,NGF含量在手術(shù)后7d達到最高峰值,BDNF和NT-3在手術(shù)后3d達到

6、最高峰值,與對照組大鼠相比,發(fā)現(xiàn)損傷組大鼠后肢功能在手術(shù)后7d明顯改善,表明在SCI修復中各因子在不同時期發(fā)揮各自不同的作用。NT-3是在脊髓中作用最強的神經(jīng)營養(yǎng)因子,它能促進NSCs生存、遷移和分化,Liu等[22]用NT-3基因轉(zhuǎn)染NSCs,并將這種基因修飾的NSCs移植入免疫抑制的成年大鼠完整脊髓中,結(jié)果表明大部分移植細胞在脊髓內(nèi)存活至少2個月,并表達NT-3,它們可分化為神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞,并可遷移較長的距離。Vicario等[23]研究發(fā)現(xiàn)NT-3能促進體外培養(yǎng)的NSCs分裂增殖和向神經(jīng)元分化,而不向膠質(zhì)細胞分化

7、。Lu等[4]將表達NT-3的神經(jīng)干細胞移植于脊髓損傷模型,結(jié)果顯示其能顯著促進損傷軸突再生。Zhang等[24]通過構(gòu)造pNT-3表達載體,以SHN2方式整合到NSCsC17.2中,然后移植到脊髓損傷大鼠體內(nèi),通過實驗發(fā)現(xiàn),移植30d后,SHN2在損傷區(qū)明顯增多,通過BBB評分發(fā)現(xiàn)大鼠運動功能明顯恢復,表明NT-3和NSCs聯(lián)合移植可以促進SCI的恢復。BDNF可調(diào)節(jié)神經(jīng)元的生長和存活,主要作用于紅核脊髓束和紅核神經(jīng)元,能促進脊髓損傷后紅核脊髓束的再生和功能恢復。Chomalianneuralstemcell[J].S

8、cience,2000,287(5457):1433-1438.[2]DoetschF,ScharfC.Challengesforbrainrepair:Insightsfromadultneurogenesisinbirdsandmammals[J].BrainBehavEvol,2001,58(5):306-32

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