Muse-NPCs联合缓释PDGF的分区式组织工程脊髓导管修复脊髓损伤

It`s essential to replace the dead and injuried nerve cells in order to promote the nerve regeneration and functional reestablishment after spinal cord injury. However there are some limitations of applying many types of stem cells in the present studies. Muse cells are a newly discoverd unique subpopulation of cells that distribute in the mesenchyme expressing multiple pluripotency markers. They have self-renewal properties and the capacity of differentiating into all of the three germ layers with no teratoma formation. These qualities make them promising candidates for tissue engineered seeding cells to repair spinal cord injury. In this proposal we will isolate Muse cells from human bone marrow followed by differentiating them into neural precursor cells (Muse-NPCs) in vitro. Furthermore, Muse-NPCs will be transplanted into the injured spinal cord in the rat and complete their differentiation and integration in the host tissue in order to improve the repair of spinal cord injury. This study will shed light on the application of Muse cells as well as Muse-NPCs in the treatment of other injuries of the central nerve system.

脊髓损伤后，为了促进神经再生和功能重建，有必要对已损伤和死亡丢失的神经细胞进行补充，现研究的多种干细胞应用都存在着一些不足。Muse细胞是最新发现的存在于间充质中具有多能干细胞标志的独特亚群，能自我更新及向三个胚层分化，取材方便，体内不成瘤，有希望候选为组织工程修复脊髓损伤的种子细胞。本课题拟从成人骨髓中分离Muse细胞，经体外诱导形成神经前体细胞（Muse-NPCs）；然后利用大鼠脊髓撞击伤模型，将Muse-NPCs移植到脊髓缺损处，使干细胞更好的生存和定向分化，并与宿主组织良好整合，最终提高脊髓损伤修复效果的目的。此研究成功也可为Muse细胞或Muse-NPCs在其他中枢神经系统损伤细胞治疗中的应用提供借鉴。

脊髓损伤后，神经组织细胞发生凋亡、坏死，为了促进神经再生和功能重建，可移植干细胞进行细胞治疗，Muse细胞是最新发现的存在于间充质中具有多能干细胞标志的独特亚群，有希望成为组织工程修复脊髓损伤的种子细胞。本课题利用密度梯度离心法和差速贴壁法从健康成人骨髓中分离出人骨髓基质干细胞（hBMSCs）；经体外培养和传代后，利用Muse细胞具有SSEA3+/CD105+的特性，通过流式细胞分选从中分离出Muse细胞；Muse细胞具有干细胞成球特性，对其进行细胞生物学特性鉴定显示其生长状态稳定，具有较强的增殖能力，胰酶孵育实验显示其具有胰酶应激耐受特性，通过免疫荧光细胞化学染色和q-PCR技术鉴定其表达Nanog、Oct4、Sox2等多能干细胞标记物，贴壁分化后可以分别表达内、中和外三个胚层的标记物α-fetoprotein, α-SMA 和NF-M,，表明其具有向三个胚层分化的能力；通过神经诱导培养基体外诱导Muse细胞可分化形成神经前体细胞（Muse-NPCs），Muse-NPCs悬浮生长，聚集成球，免疫荧光细胞化学染色和q-PCR技术鉴定其表达神经前体细胞标记物Nestin、β-Tubulin和GFAP，具有神经干细胞特性。将荧光蛋白cherry转染至Muse-NPCs后进行裸鼠体内致瘤性检测，并移植入大鼠脊髓敲击伤模型中检测其分化、迁移情况以及促进神经修复和轴突再生的效果。