CXCL12/CXCR4诱导经鼻给予神经干细胞靶向性进入脑组织-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

位置：立项数据库 > 立项详情页

CXCL12/CXCR4诱导经鼻给予神经干细胞靶向性进入脑组织

项目名称：CXCL12/CXCR4诱导经鼻给予神经干细胞靶向性进入脑组织
项目类别：面上项目
批准号：31171016
申请代码：C0901
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：刘新峰
负责人职称：教授
依托单位：中国人民解放军南京军区南京总医院
批准年度：2011

中文摘要：

应用神经干细胞治疗脑部疾病是神经科学发展的重大成果，然而目前的治疗方法存在干细胞不能有效透过血脑屏障进入脑内这一缺陷，而脑实质直接注射又存在明显的创伤性。这一缺陷极大限制神经干细胞的临床应用。在生理状态下，经鼻嗅神经通路是唯一的血脑屏障开放区域。近年来，经鼻给予大分子药物或干细胞受到神经药理学家的广泛关注，该方法能使药物和干细胞绕过血脑屏障，快速便捷完整地进入脑内，从而治疗多种神经系统疾病。我们前期的结果显示，经鼻给予干细胞可以靶向性的进入脑组织缺血区域，而缺血脑组织中CXCL12/CXCR4表达量增加。研究表明，CXCL12/CXCR4可以激活下游PI3/Akt途径，诱导神经干细胞迁移。因此，本项目试图利用经鼻技术将神经干细胞输送至脑组织，探讨内源性CXCL12/CXCR4是否诱导经鼻神经干细胞进入脑组织，并研究该诱导过程中PI3/Akt途径是否发挥主导作用。

中文主题词：缺血性卒中；经鼻给药；干细胞；；

英文摘要：

ischemic stroke；intranasal delivery；stem cell；；

英文主题词： ischemic stroke；intranasal delivery；stem cell；；

结论摘要：

细胞治疗作为缺血性脑卒中的新的治疗模式正受到越来越多的关注。使用骨髓间充质干细胞及其它类型干细胞治疗缺血性脑卒中安全性和有效性在临床前期及临床研究中已经取得了较多证据。原代分离培养大鼠BMSCs，流式细胞法检测表面标志物CD105, CD73, CD34, 和 CD45以确定所得细胞的属性。经鼻递送前，细胞使用Hoechst 33342（蓝色）标记以示踪其在脑内的分布及迁移。经鼻递送后1.5小时，将脑组织行20μm连续冰冻切片，并用碘化丙啶复染脑片，以显示脑组织的细胞核。为检测经鼻递送的BMSCs对缺血脑区域靶向性，对迁移至前囟1.10 到前囟 -2.10 mm区域内脑组织各区域的PI和Hoechst双标记细胞进行计数。免疫荧光染色CollagenIV标记脑组织血管结构，用以观察经鼻递送的细胞与脑血管的位置关系。脑缺血后4天用TTC染色评估梗塞体积，TUNEL染色检测缺血半暗带区域脑细胞DNA损伤及死亡情况。贴纸去除（Adhesive-removal）试验用于检测脑缺血后的小鼠的感觉运动神经功能缺损及经鼻递送BMSCs的神经功能保护作用。脑缺血损伤后24小时经鼻给予BMSCs， 1.5小时后便可在嗅球，前脑皮层，脑梗塞及其周围区域，梗塞对侧皮层等各脑区观察到Hoechst 33342预标记的蓝色细胞。经鼻给予BMSCs后1.5小时便发现细胞直接位于脑血管结构外，这不同于经静脉或动脉递送后有很多细胞会被卡在血管腔内，需要24小时甚至10天的时间越过血管内皮进入脑实质内。与正常氧浓度培养的BMSCs相比，缺氧预处理BMSCs的CXCR4，MMP2，MMP9表达水平有显著上调。HP-BMSCs向损伤信号或化学趋化因子定向迁移能力较之N-BMSCs有明显增强。HP-BMSCs经鼻给予后向脑缺血区域迁移有显著的靶向性。脑缺血24小时后，经鼻递送N-BMSCs，HP-BMSCs均可显著降低脑梗塞体积，降低脑梗塞周边区域TUNEL细胞的阳性比例。在贴纸去除试验中，经鼻给予HP-BMSCs的脑缺血小鼠的感觉运动神经功能评估显著好于经鼻给予媒介液的脑缺血损伤小鼠。本研究结果表明，经鼻递送BMSCs可以进入脑组织缺血损伤区。缺氧预处理可显著提高BMSCs体外向损伤信号或化学趋化因子定向迁移能力及其经鼻后向脑缺血区域迁移的靶向性。经鼻给予BMSCs对缺血脑组织有神经保护作用。

成果综合统计