患者特异iPS来源的神经细胞移植改善出血性脑卒中模型大鼠的严重神经功能障碍

出血性脑卒中（ICH） 是严重威胁人类健康的重大疾病，病死率和致残率均较高，预后常遗留严重的神经功能障碍。本项目以ICH为研究对象，以基础与临床紧密结合的项目组织方式，采用转基因技术体外将神经内科ICH重症患者外周血CD34+ 干细胞重编程为患者特异的iPS细胞,采用快速、优化的方法将患者特异的iPS细胞定向诱导分化为稳定高表达BDNF的神经干/祖细胞和成熟神经细胞，再将分化的神经细胞移植入实验性ICH模型大鼠体内，观察ICH患者特异iPS来源的神经细胞移植是否能改善或部分恢复实验性ICH模型大鼠的严重神经功能障碍，分析其改善或部分恢复大鼠严重神经功能障碍的可能机理，为利用ICH重症患者iPS细胞来源的神经细胞移植改善或部分恢复其严重神经功能障碍提供理论依据，从而通过为重症ICH患者提供极富应用潜力的、个性化定制的干细胞康复治疗方案，最终实现改善或有效恢复重症ICH造成的严重神经功能障碍。

脑出血（intracerebral hemorrhage，ICH）具有较高的致死率和致残率，并缺乏有效的特异性治疗措施。诱导多能性干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）具有分化为神经细胞的能力，且自体iPSCs移植不涉及伦理和免疫排斥等问题，在治疗ICH方面具有较大应用潜力。在本课题研究中，我们将ICH患者皮肤成纤维细胞诱导为iPSCs（ICH-iPSCs）。ICH-iPSCs能体外分化为神经干细胞（neural stem cells，NSCs）和神经细胞。将ICH-iPSCs及其来源的NSCs移植入胶原酶诱导的ICH模型大鼠脑内，我们观察到：①干细胞移植能改善ICH大鼠的神经功能障碍；②被移植细胞能在脑内存活并表达神经细胞（神经元细胞和星型胶质细胞）标志；③移植干细胞的ICH大鼠脑血肿周围组织中脑源性神经保护因子（BDNF）和血管内皮生长因子（VEGF）水平明显升高。这些结果表明，iPSCs及其来源的NSCs移植治疗ICH可能是通过神经细胞替代和神经营养机制发挥作用。我们正在进行的后续研究初步发现，iPSCs脑内移植能减轻ICH模型大鼠脑内急性炎症反应。本项目在国际上首次证实ICH患者皮肤成纤维细胞来源的iPSCs及其NSCs，通过多种机制对大鼠实验性ICH有综合治疗作用。这些成果将会促进ICH患者自体iPSCs及其来源的NSCs移植治疗的临床应用。此外，我们还进行了Gordon holmes综合征的分子遗传学研究。总之，我们顺利完成了课题拟定的研究目标和内容。