作为一种创伤性的治疗手段,干细胞移植治疗中枢神经系统损伤的疗效已经在临床得到证实。但手术创伤和免疫排斥反应的存在,以及干细胞来源的局限都限制它在临床的进一步开展和应用。由于成体干细胞区SVZ与嗅球之间RMS通道的存在,以及经鼻给药时嗅球局部药物高浓度的现象,本实验试图观察经鼻给药后TGF-β在嗅球和SVZ区的分布,以及对SVZ区干细胞分化和迁移的影响;同时,利用大脑中动脉缺血模型,观察在急性脑缺血的大鼠大脑中,SVZ区干细胞活动特点。试图以此进一步证实经鼻嗅觉通路的存在,考察生理及病理条件下经鼻无创性途径给予TGF-β对在体干细胞分化和迁移的影响,由此探索大分子蛋白经鼻给药定向诱导SVZ区干细胞分化,并治疗中枢神经系统疾病的临床可行性。
由于手术创伤及干细胞来源的受限,使干细胞移植在治疗中枢神经系统疾病时难以在临床广泛开展。而血脑屏障的存在也限制了神经营养因子自外周进入脑内,发挥诱导内源性神经干细胞再生和促进脑损伤修复的作用。本课题试图研究生理及脑缺血条件下,成年脑内室管膜下区(SVZ)干细胞活动的特点, 进而采用经鼻嗅觉通路这一无创性中枢给药途径,观察经鼻给予转化生长因子β(TGF-β)后药物在脑内的分布情况,及TGF-β对脑缺血后SVZ 干细胞再生及神经功能恢复的影响。由此探索经鼻给予大分子蛋白定向诱导SVZ干细胞再生,治疗中枢神经系统疾病的临床可行性。实验结果表明,急性脑缺血可诱导SVZ干细胞再生,但不足以满足机体进行损伤修复的需要。TGF-β经鼻给药后可经嗅球和三叉神经通路入脑,并广泛分布于嗅球、丘脑、纹状体、海马、皮质等区域,通过上调其受体的基因表达而发挥相应的生物学效应。脑缺血后经鼻给予TGF-β可显著减少脑梗死体积,促进SVZ干细胞增殖、存活,并迁移至损伤侧纹状体,分化为成熟的神经元,从而促进神经再生及神经功能恢复。该研究成果将为临床无创性应用在体干细胞治疗中枢神经系统疾病起到重要的指导作用。