干细胞移植对骶丛损伤修复后靶细胞退变影响及机制研究

There are few effective methods for the dysfunction of the affected lower extremity, bladder and sex, which are caused by root avulsion of sacral plexus arised from pelvic fracture. The key point is to find an effective power source nerve and prevent target cell degeneration. Authors have proceeded a preliminary research of shifting uninjured S1 to repair sacal plexus avulsion founded by nation science foundation. This research is an expansion of the former research. We set up unilateral sacral plexus avulsion(L4-L6) model. Three groups are set up: un-suturation, injured L6 in situ saturation, and injured L6 to suturation. Three different methods are used to repair,we inject stem cell in endorhachis and sciatic nerve in experimental group,nutrient solution in control group,and saline in blank group. Ethology observation, elctrophsiology detection, HRP tracing are going to be used to judge the regeneration situation of the nerve. The degeneration of target muscles and neuromuscular junctions will be observed by electron microscope.The differentiation of stem cell after implantation will be marked by Brdu. Motor neurons in cornu anterius medullae spinalis will be detected by immunohistochemisty and Tunnel.The effect of the related gene will be detected by BDNF and GAP-43mRNA.The validity of this method will benefit clinical application.

骨盆骨折等原因致骶丛根性损伤易引起患侧下肢功能障碍和/或膀胱、性功能不全，目前治疗困难且疗效欠佳。课题组已进行了健侧骶神经根移位修复骶丛撕脱伤的初步研究，结果显示骶丛撕脱伤后脊髓前角运动细胞的凋亡及靶肌肉细胞退变是影响修复效果的关键因素，本研究是其深入和扩展。我们拟以大鼠为研究对象，建立单侧骶丛（L4-6）撕脱伤模型，设立不吻合组，患侧L6原位吻合组；健侧L6-患侧L6吻合组的修复方法；实验组在硬脊膜及坐骨神经内注射干细胞，对照组注射培养液，空白组注射生理盐水。通过行为学观察、电生理检测、HRP示踪检测来判断吻合神经的再生情况，超微电镜检测患侧靶肌肉神经肌肉接头退变情况；利用Brdu标记揭示干细胞移植后分化情况，利用HE染色、Tunnel法检测脊髓前角运动神经元存活及凋亡情况，BDNF、GAP-43mRNA检测相应基因在修复中的作用。为其临床应用提供理论依据。

近年来，高能量创伤导致的不稳定性骨盆骨折伴腰骶神经损伤逐年增加。单侧腰骶神经损伤后，病人出现同侧下肢运动、感觉障碍，同时可伴有膀胱功能或性功能不全，给个人、家庭及社会带来沉重负担。对于腰骶部神经损伤，临床上的治疗方法较少，且治疗效果也欠佳。自体神经移植是临床上治疗外周神经缺损普遍采用的“金标准”，然而这种治疗手段也有其自身的缺陷，例如，神经移植供体来源有限，供区神经再生不良可能引发感觉功能障碍，疤痕及神经瘤形成等。因此，从新的角度出发寻找更为有效的治疗方法就显得更有意义。随着再生医学，尤其是干细胞技术的飞速发展，为神经损伤的治疗提供了新的方向。骨髓间充质干细胞不仅具有强大的增殖分化潜能及跨胚层发育可塑性,还能分泌多种神经营养因子，有助于轴突的再生及髓鞘化。与其他类型的干细胞相比更具有来源广泛，取材方便，分离培养操作简便等优势，是一种较理想的移植治疗神经损伤的细胞供体。然而，单纯的干细胞移植往往在恢复受试对象的运动及感觉功能上收效甚微。这是因为移植后的大部分细胞不能耐受神经损伤部位继发形成抑制性环境，存活率较低，同时再生神经元及神经胶质细胞缺少可粘附的空间支架结构。几丁糖神经导管应用于外周神经损伤时，不仅可以对轴突的再生起到支持及导向作用，更重要的是，它为神经修复提供了一个相对独立而适宜的“微环境”，使导管内神经断端之间的神经营养因子维持在较高浓度水平，进而加速断端的生长修复。.本实验将体外分离、培养、扩增的大鼠骨髓间充质干细胞，移植至经过几丁糖管桥接的大鼠腰骶神经缺损模型中，明显改善了神经损伤的修复效果，从而为腰骶神经损伤的治疗探索新的途径并提供实验依据。