近年来发现骨髓间质干细胞具有移植后向损伤部位迁移并分化成神经前体细胞的特点,使其成为脊髓损伤实验治疗的理想方法。许多研究业已证明干细胞移植对低等哺乳动物脊髓损伤后神经修复和功能恢复有明确的效果,而轴突修复在其中具有重要作用。但脊髓损伤的病理生理机制复杂,难以通过单一的治疗方法来解决,低等哺乳动物实验的结果也难以反映大型哺乳动物的真实情况。本项研究希望通过对犬的干细胞移植来观察干细胞对促进轴突再生的作用,并通过应用生物可降解载体来提高干细胞移植术的效率,丰富移植手段。对于移植后的干细胞本项研究通过独创的核素示踪剂标记技术运用PET对其进行在体可视化监测,在活体状况下了解其分化诱导、迁移情况。为判断其生物学行为与脊髓功能之间的相关性提供客观依据。作为干细胞移植治疗中枢神经系统损伤的应用基础研究,本项目通过探讨神经损伤修复机制和积累干细胞移植及在体检测方法的应用经验,为临床脊髓损伤治疗提供线索。
本试验研究人胚胎来源的神经干细胞和PPC可降解支架在犬脊髓急性损伤后修复中的作用以及功能MRI对脊髓损伤后的在体可视化观察。采用犬T13脊髓左侧半切损伤模型。用人胚胎来源的神经干细胞建立神经干细胞系,并对细胞标记和示踪。动物分为对照组、支架组和支架干细胞组并分别于损伤前、移植前和移植后不同时间观察动物行为学改变,在体观察MEPs和 MRI(DWI,DTI),结果进行统计学分析。采用病理和电镜观察,并用免疫组织化学和免疫荧光技术鉴定细胞分化情况并观察损伤区脊髓情况。结果显示实验组动物患侧后肢运动功能有部分恢复,对照组未见恢复。MEPs检查提示下行传导通路有部分恢复。功能MRI 检查发现脊髓损伤后ADCs值升高,FA值降低,治疗后两者逐渐恢复,用DTI能观察到脊髓传导束的修复情况。形态学观察可见存活的外源性移植细胞在脊髓中迁移分化,形态类似于星形胶质细胞。损伤区邻近有大量阳性染色的髓鞘样结构,移植细胞分布其中,并沿轴突排列,但轴突未能穿越脊髓-移植物界面,也不能延伸入支架内。结论人胚胎神经干细胞和PPC可降解支架移植对犬脊髓半切损伤有一定修复作用,功能MRI能够为实验性脊髓损伤后的观察提