帕金森病(PD)是威胁老年人健康的一类重大疾病,但至今还没有一种非常理想的治疗手段。目前认为:γ-氨基丁酸(GABA)系统对皮质-基底节环路起着重要的调节作用,丘脑底核GABA的继发性改变直接导致PD症状的产生,提高丘脑底核GABA的含量可以控制PD症状。因此,我们设想在丘脑底核进行GABA能神经元移植,通过提高丘脑底核GABA含量而达到控制PD症状的目的。为了证明这个推测,我们拟将大鼠脂肪间充质干细胞诱导分化为GABA能神经元,并进行形态和功能鉴定,然后以腺相关病毒携谷氨酸脱羧酶基因转染神经干细胞和GABA神经元,再将这些细胞分别移植到PD动物的丘脑底核,观察PD症状改善情况。通过疗效比较筛选最适宜的移植细胞,并进一步观测移植细胞的超微结构、电生理、局部递质浓度等多个指标,研究丘脑底核细胞移植促进PD症状改善的机理,探讨PD新的治疗方法。
Parkinson's disease;gamma-aminobutyric acid;Adipose mesenchymal stem cells;Neural stem cells;Rats
帕金森病(PD)是威胁老年人健康的一类重大疾病,迄今为止还没有一种非常理想的治疗手段。目前认为:γ-氨基丁酸(GABA)系统对皮质-基底节环路起着重要的调节作用,丘脑底核GABA的继发性改变直接导致PD症状的产生,提高丘脑底核GABA的含量可以控制PD症状。因此,本课题设想在丘脑底核进行GABA能神经元移植,通过提高丘脑底核GABA含量而达到控制PD症状的目的。在系列研究中,我们首先将大鼠脂肪间充质干细胞诱导分化为GABA能神经元,并进行形态和功能鉴定,然后将细胞移植到PD动物的丘脑底核,观察PD症状改善情况,进一步观测移植细胞的超微结构和突触标志物,以及移植细胞局部递质浓度和细胞因子分泌等多个指标,研究丘脑底核细胞移植促进PD症状改善的可能机理,为进一步的临床应用提供依据。在课题研究中,我们还进行了骨髓、脂肪和大脑等来源的神经干细胞神经生物学特性的比较;并尝试使用超小超顺磁氧化铁颗粒(USPIO)对大鼠脂肪源问充质干细胞(ADSCs)进行体外标记和活体示踪;对脂肪干细胞、脐血干细胞移植治疗PD模型也分别进行了大量的试验研究。我们发现,在增殖能力、向神经细胞终极分化的能力和分泌神经营养因子的能力等方面,骨髓源性神经干细胞(BM-NSCs)和脂肪源性神经干细胞(AD-NSCs)均稍逊于中枢神经组织来源的脑室下区源性神经干细胞(SVZ-NSCs)。但由于其具有可来源于自体、无免疫排斥和伦理道德问题等优点,BM-NSCs和AD-NSCs可超越SVZ-NSCs成为目前最有临床应用前景的移植用种子细胞。USPIO可在体外有效标记ADSCs,并且在适宜浓度范围内对细胞生物学活性无明显影响。脂肪间充质干细胞与脐带血干细胞可被诱导分化为神经干细胞及GABA样神经元,将不同来源神经干细胞与GABA样神经元移植到PD大鼠丘脑底核后,动物运动功能可获得改善。这些结果提示我们,不同来源神经干细胞与诱导分化后的GABA样神经元丘脑底核移植可能是治疗PD一个有效的方法,如能深入进行后续研究将有可能实现目前PD治疗方法的突破。