HIF-1α与BMSCs治疗SCII的研究现状与展望

脊髓缺血再灌注损伤（spinal cord ischemia reperfusion injury,SCII）是一种不可逆性脊髓损伤,其临床治疗效果差以及致残率高的特点给人们的工作和生活带来了巨大负担。因缺血而导致的局部组织低氧进而造成细胞受损是发生SCII的主要原因,低氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α）在细胞的低氧应答过程中起到重要调控作用,其功能主要为增强缺氧细胞的代谢,从而对抗低氧对细胞的破坏。另外,采用干细胞移植技术治疗脊髓缺血再灌注损伤在动物实验中取得了可喜的效果,这给截瘫患者带来了康复的希望。骨髓间充质干细胞（bone mesenchymal stem cells,BMSCs）不仅具有多向分化潜能,还可接受外源性基因并稳定表达基因产物,且其表达具有组织特异性。因此,它在组织工程创伤修复、细胞替代治疗、基因治疗等方面具有很好的临床应用价值和广阔的应用前景。因此,HIF-1α联合BMSCs治疗SCII,有望取得更好的治疗效果。     

脊髓缺血再灌注损伤的防治概况

脊髓缺血-再灌注损伤(SCII)是一种严重的神经系统损伤,是缺血脊髓组织恢复血液灌注后,脊髓组织的损伤反而加重,表现为其神经损害体征和形态学改变较前更加明显,其发生机制是多因素的综合结果,治疗措施也具有多样性,脊髓缺血后脊髓微血管结构及功能的破坏和脊髓水肿等是脊髓功能损害的主要诱因,至今为止,脊髓缺血再灌注损伤的防治主要有药物及物理治疗等方法,本文作者通过查阅中外文献对脊髓缺血再灌注损伤的特征、发生机制及防治措施作一综述,希望对研究脊髓缺血再灌注损伤防治的学者能有所帮助。     

缺血再灌注脊髓损伤动物造模研究进展

脊髓损伤目前是脊柱外科研究的热点之一,其中对于脊髓缺血再灌注损伤(spinal cord ischemia-reperfusion injury,SCII)的研究一直是国内外的难点。目前用于研究脊髓缺血再灌注损伤的动物模型种类很多,但是仍缺乏一种最简便、最有效、最接近人类脊髓缺血再灌注损伤的模型。脊髓缺血再灌注损伤动物模型对于研究脊髓再灌注损伤相关疾病的病因病理机制分析,以及指导临床用药、研发新药方面有着至关重要的作用。因此本文通过查阅相关文献,对SCII造模所用的动物种类、方法及运用研究现状进行综述,为建立简便有效并与人类SCII高度相似的模型提供参考。     

缺氧预处理神经干细胞移植对大鼠急性脊髓损伤后神经胶质细胞凋亡及脊髓空洞形成的影响

目的:研究缺氧预处理神经干细胞(NSCs)移植对大鼠急性脊髓损伤(ASCI)后神经胶质细胞凋亡及脊髓空洞形成的影响.方法:将30只SD大鼠分为假手术对照组;脊髓损伤组;去铁敏组;普通NSCs组;缺氧预处理NSCs组.制成脊髓损伤模型,移植后观察脊髓神经胶质细胞凋亡情况及脊髓空洞形成情况.结果:经去铁敏缺氧预处理培养的NSCs与常规培养的NSCs无明显形态学变化.移植术后7d,缺氧预处理NSCs移植能显著减少脊髓损伤周围区神经胶质细胞的凋亡数量,减少脊髓空洞形成.结论:缺氧预处理NSCs移植能明显抑制大鼠急性脊髓损伤后神经胶质细胞凋亡,减少脊髓空洞的形成.     

骨髓间充质干细胞移植对急性脊髓损伤脱髓鞘病变的保护作用

骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)已被广泛应用于治疗脊髓损伤,但目前对其治疗机制了解甚少。BMSCs被移植至脊髓钳夹损伤模型大鼠,以研究其保护作用。通过LFB(Luxol fast blue)染色、锇酸染色、TUNEL(Td T-mediated d UTP nick-end labeling)染色和透射电镜对白质有髓神经纤维进行观察。免疫印迹检测BMSCs移植对脑源性神经营养因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)和caspase 3蛋白表达的影响。通过脊髓损伤后1、7、14 d三个时间点移植BMSCs并进行后肢运动评分(Basso,beattie and bresnahan;BBB评分)和CNPase(2′,3′-cyclic-nucleotide 3′-phosphodiesterase)、髓鞘碱性蛋白(Myelin basic protein,MBP)、caspase 3蛋白水平的检测。免疫荧光观察BMSCs移植到受损脊髓后分化情况及CNPase-caspase 3~+共表达情况。骨髓间充质干细胞移植7 d后,部分移植的BMSCs可表达神经元和少突胶质细胞标记物,大鼠后肢运动能力和髓鞘超微结构特征均明显改善。骨髓间充质干细胞移植后BDNF蛋白表达水平增加,caspase 3蛋白表达水平则降低。相对于脊髓损伤后1 d和14 d,7 d移植BMSCs后MBP和CNPase蛋白表达水平最高;caspase 3蛋白表达水平则最低。骨髓间充质干细胞移植后CNPase-caspase 3~+细胞散在分布于脊髓白质。结果表明,急性脊髓损伤后,BMSCs移植到受损脊髓有分化为神经元和少突胶质细胞的倾向,并促进BDNF的分泌介导抗少突胶质细胞凋亡而对神经脱髓鞘病变有保护作用,且最佳移植时间为脊髓损伤后7 d。     

骨髓间充质干细胞移植修复大鼠半横断脊髓损伤

目的初步探讨骨髓间充质干细胞诱导为神经细胞,及其移植对大鼠脊髓半横断损伤神经功能恢复和运动的影响。方法贴壁培养法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs),大鼠脊髓匀浆上清诱导第3代向神经细胞分化,经免疫组化鉴定分化后细胞的性质。制备大鼠半横断脊髓损伤模型,脊髓损伤局部注射BrdU标记诱导后的神经细胞。细胞移植5周后观察移植细胞在脊髓内存活分布情况。结果倒置显微镜下可见MSCs呈纺锤形和多角形,有1~2个核仁,经脊髓匀浆上清诱导后,发出数个细长突起,并交织成网,诱导后的细胞表达Nestin,可推测诱导后的细胞为MSCs源神经细胞。5周后移植的MSCs在宿主损伤脊髓内聚集并存活,表达MAP-2、NF、GFAP与对照组比较有统计学意义(P0.05)。大鼠运动功能较移植前有所改善。结论MSCs经脊髓匀浆上清诱导后移植治疗大鼠半横断脊髓损伤可使运动功能得到改善。     

缺氧预处理神经干细胞移植对大鼠急性脊髓损伤后神经胶质细胞凋亡及脊髓空洞形成的影响

目的:研究缺氧预处理神经干细胞(NSCs)移植对大鼠急性脊髓损伤(ASCI)后神经胶质细胞凋亡及脊髓空洞形成的影响。方法:将30只SD大鼠分为假手术对照组;脊髓损伤组;去铁敏组;普通NSCs组;缺氧预处理NSCs组。制成脊髓损伤模型,移植后观察脊髓神经胶质细胞凋亡情况及脊髓空洞形成情况。结果:经去铁敏缺氧预处理培养的NSCs与常规培养的NSCs无明显形态学变化。移植术后7d,缺氧预处理NSCs移植能显著减少脊髓损伤周围区神经胶质细胞的凋亡数量,减少脊髓空洞形成。结论:缺氧预处理NSCs移植能明显抑制大鼠急性脊髓损伤后神经胶质细胞凋亡,减少脊髓空洞的形成。     

转染Netrin-1基因的真皮多能干细胞治疗大鼠脊髓损伤的研究

目的:观察转染Netrin-1基因的真皮多能干细胞(dMSCs)移植对大鼠脊髓损伤的修复作用。方法:取大鼠真皮组织,分离培养真皮多能干细胞,经转染Netrin-1基因和诱导,观察细胞形态变化,免疫细胞化学方法对分化细胞进行鉴定。Wistar大鼠在L4水平制成脊髓全横断损伤模型,伤处移植大鼠真皮多能干细胞或者转染Netrin-1基因的真皮多能干细胞。对大鼠进行动物行为学(BBB)评分和对损伤脊髓进行组织学检测。结果:转染Netrin-1基因的dMSCs诱导产生的神经元样细胞占总细胞数的比例为24.45±3.73%,而单独的真皮多能干细胞诱导产生的神经元样细胞占总细胞数的比例10.50±2.13%,二者差异显著(P<0.05)。BBB评分显示转染Netrin-1基因的dMSCs移植组明显高于单纯dMSCs移植组和空白对照组(P<0.05);转染Netrin-1基因的dMSCs移植组损伤脊髓结构的修复明显优于单纯dMSCs移植组和空白对照组。结论:转染Netrin-1基因的真皮多能干细胞移植较单纯dMSCs移植对大鼠脊髓损伤有更好的治疗作用。     

移植骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞治疗大鼠脊髓损伤

目的:研究骨髓间充质干细胞源性神经元样细胞移植治疗成鼠脊髓损伤的可行性。方法:选取成年SD大鼠32只,两只用以提取骨髓间充质干细胞,其余被分为3组,其中细胞移植组10只,PBS缓冲液组10只,空白对照组10只。骨髓间充质干细胞分离传代培养并诱导成神经元样细胞后用Hoechst33342标记,损伤1周后采取静脉注射移植的方法移植于大鼠脊髓损伤区,移植六周后用免疫荧光方法检测细胞的存活及与宿主脊髓的整合情况。脊髓损伤后的1~6周对各组动物进行BBB评分,用SPSS12.0进行数据分析。结果:细胞移植组动物的BBB评分提高显著,于其他两组差异有统计学意义。细胞移植组免疫荧光显示,移植细胞在体内大量存活并桥接于脊髓损伤区的两端,存活的多数细胞神经元特异性标记物NSE、NF-200、星形胶质细胞特异性标记物GFAP表达呈阳性。结论:移植定向诱导的神经元样细胞有助于大鼠脊髓损伤后的功能恢复。     

伸长细胞移植对大鼠脊髓损伤后运动功能及运动诱发电位的影响

目的:研究伸长细胞是否可以促进成年大鼠脊髓损伤后传导束再生。方法:采用Wistar大鼠脊髓T8全横断模型,移植传代培养的伸长细胞,以未移植脊髓损伤组为对照,观察两组损伤后第12周末BBB评分,损伤平面以下红核-脊髓运动诱发电位,和横断部位组织学染色结果。结果:第12周末伸长细胞移植组红核脊髓运动诱发电位总峰值显著高于对照组(MD=133.2μV,P0.01),峰潜伏期较对照组缩短(MD=0.061ms,P=0.040);第12周末伸长细胞移植组BBB评分显著高于对照组(MD=5.0000,P0.01);第12周末脊髓横断部位HE染色显示伸长细胞移植组脊髓损伤处结构较完整。结论:伸长细胞移植可以促进大鼠脊髓损伤后神经传导的恢复。     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.