诱导与未诱导骨髓间质干细胞治疗脊髓损伤的细胞转归及其相关机制研究

脊髓损伤治疗一直是临床的棘手难题，也是学术界的研究热点，干细胞移植策略可能提供令人鼓舞的治疗效果。初步研究显示，具有多方向分化潜能的骨髓间质干细胞（MSC）移植到脊髓损伤部位可促进损伤脊髓的修复，然而对移植细胞的转归及其相关修复机制尚不十分清楚。依据相关研究和既往工作基础，我们设想，移植细胞在受损区域可能存在多种转归，并随着移植后康复训练的介入，提高移植细胞的神经细胞转归率。本课题拟以SD-EGFP大鼠诱导或未诱导MSC移植为模型，通过分子生物学、电生理和动物行为学实验，观察比较诱导与未诱导的MSC在脊髓受损部位存活、增殖、分化、动物功能恢复情况及康复训练在其中的作用；同时离体观察脊髓损伤康复训练后脊髓组织匀浆液对MSC增殖、分化特征的影响。探讨诱导与未诱导MSC在脊髓损伤修复过程中完成结构重建和促进功能恢复的差异和分子机制。研究结果为临床上合理应用MSC促进脊髓损伤的修复提供理论依据。

本课题采用多种方法诱导骨髓间质干细胞向神经干细胞方向分化，包括：采用化学诱导、Notch分子胞内段（NICD）转染诱导，以及miR-124或miR-124结合miR-9转染诱导的方法，其中化学和NICD诱导获得成功，而miR-124或miR-124结合miR-9转染诱导的方法目前尚未获得明确的诱导效果。此外，我们将诱导的神经干细胞移植到损伤的脊髓中，发现损伤脊髓的炎症环境对移植物的存活和分化影响很大。我们发现：脊髓损伤后的M1型细胞环境促进神经干细胞向星形胶质细胞方向分化；而脊髓损伤后的M2型细胞环境，则有利于神经干细胞向神经元和少突胶质细胞方向分化。此外M1型炎症环境不利于内源性神经干细胞向损伤区迁移；而M2型炎症环境则有利于内源性神经干细胞向损伤区迁移。联合M1型巨噬细胞和神经干细胞抑制神经干细胞的治疗作用；而联合M2型巨噬细胞和神经干细胞则促进脊髓损伤后的运动功能恢复。课题基本完成计划书内容。