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携带神经干细胞的肌基膜管组织工程支架移植治疗脊髓损伤

摘要目的:<br>  脊髓损伤修复的研究一直是神经科学的热点问题。其原发性损伤和继发性损伤会导致水肿、神经细胞死亡、脊髓空腔。目前脊髓损伤的治疗包括多系统药物治疗、低温治疗和康复医疗护理等方法,但对于成功桥接受损的神经间隙和完全恢复神经功能来说,治疗仍处于早期阶段。种子细胞和支架构建的神经组织工程移植成为修复脊髓损伤的有效选择。本实验拟移植携带神经干细胞的去细胞肌基膜管治疗大鼠脊髓半横断损伤。<br>  方法:<br>  1.神经干细胞的分离、培养与鉴定<br>  神经干细胞来源于孕13-14天的大鼠胎脑皮质,在无血清含营养因子的DMEM/F12培养液中培养。取生长良好的神经干细胞球进行抗巢蛋白(Nestin)免疫荧光细胞组化染色。<br>  更换DMEM/F12(含10%胎牛血清,不含因子),培养7天后,对分化细胞分别行抗神经纤维(Neurofilament,NF)、抗胶质纤维酸性蛋白(Glialfibrillaryacidicprotein,GFAP)免疫劳光染色。<br>  2.携带神经干细胞的肌基膜管组织工程支架制备<br>  应用化学试剂去除椎旁肌中的细胞和核酸,将NSCs注射到去细胞肌基膜管组织工程支架中培养7天,冰冻切片后进行HE染色。<br>  3.脊髓半横断损伤模型的制备及神经组织工程支架的移植治疗<br>  将注射了NSCs的去细胞肌基膜管移植入大鼠T10节段脊髓半横断损伤处。手术后,分别于3,7,14,21,28天进行BBB评分;于手术后第4周做电生理检测,并取材、制作冰冻切片,应用免疫荧光染色鉴定脊髓修复情况。<br>  结果:<br>  神经干细胞培养7天左右细胞聚集呈球状,NSCs行抗Nestin免疫荧光染色,结果细胞为Nestin阳性。加入血清诱导分化后,可见NF、GFAP阳性细胞,证明原代培养的NSCs可分化为神经元、星形胶质细胞,具有多向分化潜能。<br>  将神经干细胞移植入化学去细胞法制备的肌基膜管支架中,HE染色结果可见去除了长带状骨骼肌纤维后的支架管腔比较规则,几乎平行,细胞核缺失,注射NSCs的支架管腔内分布大量的NSCs,可为轴突有序生长提供有效空间。<br>  将携带有NSCs的肌基膜管移植入大鼠脊髓损伤部位,BBB评分结果发现损伤对照组大鼠后肢功能没有恢复,单纯支架组和携带NSCs移植组脊髓形态和功能都有一定恢复。携带NSCs的肌基膜管支架移植治疗组的运动功能恢复较快,其第3周BBB评分为6.78±0.38,明显高于其它各组的评分,说明后肢三个关节可运动,其中两个关节可广泛运动。第4周BBB评分已达到8.91±0.65,说明后肢已有特定姿势的重力支撑能力。神经组织工程支架移植28天行电生理检测,体感诱发电位(Somatosensoryevokedpotential,SEP)和运动诱发电位(Motorevokedpotential,MEP)功能检测结果发现,带有NSCs的肌基膜管移植更好的促进了大鼠后肢的感觉和运动功能的恢复;通过免疫荧光组织化学染色观察了神经纤维和髓鞘的生成,结果发现,损伤组损伤区域有较大空洞,没有神经纤维长入。携带NSCs的肌基膜管移植组NF、CGRP、5-HT阳性神经纤维再生和髓鞘的再生明显高于单纯化学去细胞肌基膜管移植和对照组。<br>  结论:<br>  以神经干细胞作为种子细胞,结合化学去细胞肌基膜管支架移植治疗大鼠脊髓半横断损伤,在一定程度上促进了大鼠患肢运动与感觉功能的恢复,促进了5-羟色胺运动神经纤维、CGRP感觉神经纤维和髓鞘的再生。

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