电针促进多潜能干细胞源性神经前体细胞移植改善慢性脑缺血后学习记忆功能的机制研究

Impairment of learning and memory after ischemic stroke is a kind of common dysfunction and frequently encountered in clinic, affecting patients ' treatment result and quality of living seriously. IPS cells are concerned for solving cell sources and ethical controversy, and becoming one of very promising treatments for ischemic stroke. However, the grafts' surviving and differentiation is limited.Thence,how to improve the living environment of transplanted cells and promote their proliferation, migration and differentiation of neurons, is the key factor to ensure the effects of cell transplantation. Our experiments have found that EA could not only improve angiogenesis, expression of BDNF and endogenous neural regeneration, but also inhibit apoptosis and improve learning and memory after cerebral ischemia. Therefore, we propose that EA can promote the living environment of transplanted iPSC by improving angiogenesis and neurotrophy,.inhibiting apoptosis, and then promote proliferation and differentiation of transplanted iPSC, and migrate to the hippocampus and ultimately improve learning and memory function. This project proposes to study the role of EA in promoting transplanted iPSC proliferation, migration, differentiation, and ultimately improving learning and memory function, as well as to provide theoretical basis.for EA combined with transplanted iPSC on ischemic stroke treatment in clinic.

脑缺血引起的学习记忆受损是针灸临床常见的功能障碍，直接关系到康复治疗效果和影响患者生存质量。近年来，iPS细胞移植成为治疗缺血性脑卒中非常有前景的治疗方法之一。然而，脑缺血后移植细胞大多数死亡或停止分化。因此，改善移植细胞的生存环境，促进其增殖、迁移、分化为神经元，是提高移植效果的关键。我们前期的研究发现EA不仅能促进血管新生、BDNF的表达，动员缺血大鼠内源性的神经再生，而且能对抗凋亡，改善缺血后学习记忆功能。因此我们提出EA 有可能从促进血管新生，改善神经营养，抑制细胞凋亡等方面改善移植细胞的生存环境，从而促进移植的iPSC增殖、分化为神经元，并迁移至海马，最终改善脑缺血后学习记忆功能。本项目拟以大鼠慢性脑缺血模型，研究EA在促进移植的iPSC增殖、迁移、分化，并最终改善脑缺血后学习记忆功能中的作用，为进一步完善、丰富EA联合iPSC移植治疗缺血性脑卒中的作用机理提供科学依据。

研究背景及目的：近年来，细胞移植成为治疗缺血性脑卒中非常有前景的治疗方法之一。然而如何改善移植细胞的生存环境，促进其存活、迁移、分化为神经元，是提高移植效果亟待解决的问题。.研究内容：1、采用不同小分子诱导人多潜能干细胞分化成MGE区神经前体细胞并优化了诱导分化实验方案。2、 复制2VO 动物模型，从脑血流量以及海马神经细胞凋亡方面评价2VO 模型。双侧海马脑区移植MGE神经前体细胞，并观察EA 联合细胞移植后移植细胞的存活，以及大鼠的学习记忆功能变化。3、 从神经营养、血管新生、神经炎症等方面，探讨EA联合细胞移植后海马脑区微环境的改变，以及MGE神经前体细胞在2VO大鼠海马区的存活与分化。.研究结果：1、采用单层贴壁诱导法，0.5 μM的SAG可能是人多潜能干细胞分化培养为MGE神经前体细胞的更优化方案。2、复制2VO模型后，大鼠的脑血流量显著下降伴随细胞凋亡，以及学习记忆功能降低。EA联合MGE神经前体细胞移植显著改善了2VO大鼠的学习记忆功能。3、EA增加了海马血管密度以及VEGF蛋白的表达（促进血管新生）、促进了BDNF、NGF等蛋白的表达（神经营养因子），抑制TNF-α、IL1-β、Iba-1、CX3CL1、CX3CR1等炎症相关蛋白的表达（炎症反应），改善宿主移植区域神经细胞生存内环境，同时研究证实了EA联合MGE神经前体细胞移植大鼠海马HuNu +细胞显著多于移植对照组，提示电针能促进移植的MGE神经前体细胞存活。且少量移植细胞向DG区迁徙。在体外可分化为成熟神经元。.研究科学意义：本研究初步证实了EA能促进移植的MGE神经前体细胞存活，改善脑缺血大鼠的学习记忆功能，其机制可能与EA促血管新生、神经营养因子表达以及抑制神经炎症等有关。本研究为针灸改善脑缺血后学习记忆功能障碍提供科学的理论依据，也为临床多学科合作提供重要的理论基础。