体外诱导STAP细胞移植修复大鼠面神经缺损的实验研究

Finding of the ideal stem cells and further study on the mechanism of how stem cells differentiate into Schwann cells are the key points for using stem cells to repair peripheral nerve injury in the fulture. According to the phenomenon that specific, simple stimuli, such as pressure can induce somatic cells into pluripotent stem cells (stimulus-triggered acquisition of pluripotency,STAP), we supposed that STAP may exist in the site of peripheral nerve injury, STAP cells may be better for perpheral nerve regeneration than other stromal cells. Based on the previous research on inducing MSCs into Schwann cells, this project intended to evaluate the effect of STAP cells for peripheral nerve repair, and further explore the mechanism of stem cells differentiation in facial nerve stump microenvironment by inducing STAP cells into Schwann cells by using facial nerve extract and cytokines, and verified by in vivo transplantation of the induced cells to repair rat faical nerve defect. This study will clarify the role of STAP cells in peripheral nerve regeneration, not only find a new repair cells to peripheral nerve injury , but also explore the mechanism of why stem cells can differentiate into Schwann cells from a new view, and provide a scientific basis for clinical treatment of peripheral nerve damage.

寻找理想的干细胞并深入研究干细胞向Schwann细胞分化的机制，是最终将干细胞用于周围神经损伤修复的关键。本项目根据特定的简单外界刺激，如挤压可以诱发成体细胞分化为多能干细胞（STAP细胞）的现象（STAP现象），推测周围神经损伤局部存在STAP现象，STAP细胞可以更好的促进周围神经损伤修复。结合课题组诱导MSCs向Schwann细胞分化的研究经验，本项目拟以STAP细胞为研究细胞，利用大鼠面神经变性提取液和细胞因子诱导STAP细胞向Schwann细胞分化，并通过体内移植修复大鼠面神经缺损的方法加以验证，以此评价STAP细胞用于周围神经修复的效果，进一步探索面神经断端微环境对干细胞的诱导机制。本研究将明确STAP细胞在周围神经损伤修复中的作用，不但能为周围神经损伤找到一种全新的修复细胞，并且从全新的角度探索了干细胞在周围神经损伤局部的分化机制，为指导临床治疗周围神经损伤提供了科学依据。

本项目目的是为寻找理想的干细胞并深入研究干细胞向Schwann细胞分化的机制，寻求最终将干细胞用于周围神经损伤修复的方法。本项目结合课题组诱导MSCs向Schwann细胞分化的研究经验，原计划以STAP细胞为研究细胞，利用大鼠坐骨神经变性提取液和细胞因子诱导STAP细胞向Schwann细胞分化，并通过体内移植修复大鼠面神经缺损的方法加以验证，进一步探索面神经断端微环境对干细胞的诱导机制。希望能为周围神经损伤找到一种全新的修复细胞，并且从全新的角度探索干细胞在周围神经损伤局部的分化机制，为指导临床治疗周围神经损伤提供科学依据。.但是，在本实验开始前，大量研究证实STAP细胞的相关实验方法不能重复验证，目前学界普遍认为STAP细胞的相关实验方法不可行。在这种情况下，本课题组在原课题思路的基础先后选用了iPS细胞、骨髓间充质干细胞作为课题研究的干细胞，并选择成纤维细胞作为成体细胞替代STAP细胞进行课题实验。在研究中探索了神经断端微环境诱导干细胞向schwann细胞分化的机制，同时探索了成纤维细胞重编程为schwann细胞的实验方法。通过实验探索，我们初步掌握了小分子重编程成体成纤维细胞转化为schwann细胞的方法；在国际上首先发现了schwann细胞外泌体可以诱导骨髓间充质干细胞向schwann分化，同时可以提高文献诱导方法的诱导效率。这种现象和诱导方法的发现可能会提高干细胞项schwann细胞诱导的研究进程，并推动其向临床应用。