人参皂苷Rg1联合骨髓间充质干细胞对大鼠脑缺血再灌注模型的保护作用及机制的研究

Bone marrow mesenchymal stem cells ( BMSCs ) transplantation has a good application prospect in the prevention and treatment of ischemic encephalopathy and its sequelae, but the restriction of the use of by the low survival rate of transplanted , short time in vivo survival , transplantation effect is not ideal . Ginseng saponin Rg1 as BMSCs inducer can promote BMSCs differentiated into neuron-like cells, and promote their differentiation, proliferation; At the same time, Rg1 as small molecular substances, easy to pass the blood brain barrier, anti-inflammatory, antioxidant, free radical scavenging, improvement of neurological deficits, reduce the volume of cerebral infarction, inhibiting cell apoptosis, provide a favorable microenvironment for BMSCs in the brain of the survival and differentiation, the benefit of BMSCs in the brain of proliferation; therefore, is expected to become the key to solve this problem. The effect of ginsenoside Rg1 and BMSCs in the treatment of ischemic encephalopathy research has not been reported.This study of simulated cerebral ischemia animal model in vitro and vivo , and combined application of ginsenoside Rg1 and BMSCs intervention, two union application for ischemic encephalopathy protective effect and possible mechanism , provide experimental basis.the prevention and treatment of ischemic encephalopathy, as the development of new drugs.

骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植在防治缺血性脑病及其后遗症方面具有良好的应用前景，但BMSCs移植成活率低、体内存活时间短、移植效果不理想限制了它的应用。人参皂苷Rg1作为BMSCs的诱导剂可以促进BMSCs特化为神经元样细胞，并促进其分化、增殖；同时，Rg1作为小分子物质，易于通过血脑屏障，具有抗炎、抗氧化、清除自由基、改善神经功能缺损、减轻脑梗死体积、抑制细胞凋亡等作用，从而为BMSCs在脑内的存活及分化提供一个良好的微环境，有利于BMSCs在脑内的增殖；因此，有望成为解决这一问题的关键。目前关于人参皂苷Rg1与BMSCs联合应用治疗缺血性脑病的研究还未见报道。本研究通过体外、体内模拟脑缺血动物模型，同时联合应用人参皂苷Rg1及BMSCs进行干预，探讨二者联合应用对于缺血性脑病的保护作用及可能机制，为其作为防治缺血性脑病的新药开发提供实验依据。

骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植在防治缺血性脑病及其后遗症方面具有良好的应用前景，但BMSCs移植成活率低、体内存活时间短、移植效果不理想限制了它的应用。人参皂苷Rg1(以下称Rg1)作为BMSCs的诱导剂可以促进BMSCs特化为神经元样细胞，并促进其分化、增殖；同时，Rg1作为小分子物质，易于通过血脑屏障，具有抗炎、抗氧化、清除自由基、改善神经功能缺损、减轻脑梗死体积、抑制细胞凋亡等作用，从而为BMSCs在脑内的存活及分化提供一个良好的微环境，有利于BMSCs在脑内的增殖；因此，有望成为解决这一问题的关键。本研究通过体外、体内模拟脑缺血动物模型，同时联合应用Rg1及BMSCs进行干预，探讨二者联合应用对于缺血性脑病的保护作用及可能机制，为其作为防治缺血性脑病的新药开发提供实验依据。体外实验证实：BMSCs缺氧复氧后可见明显的凋亡细胞，bcl-2、PCNA的表达减少，但bax的表达显著增高，bcl-2/bax比值降低。与其比较，不同浓度Rg1处理后凋亡细胞数量均减少，bcl-2和PCNA表达均呈不同程度的增高，而bax表达降低，呈现相反的趋势，bcl-2/bax比值增高。示踪实验显示：移植前BrdU、PKH26、GFP三个示踪组细胞标记率无显著差异；移植4W后三个示踪组大鼠神经功能评分、脑梗死体积、脑含水量均显著低于模型组，神经元计数显著高于模型组，且与Sham组无显著差异。但荧光显微镜下观察到GFP示踪组损伤区域的移植细胞显著高于BrdU、PKH26示踪组。进一步体内实验证实：IR大鼠出现明显的脑缺血改变及大量凋亡细胞，且bcl-2/bax比值显著降低，而Rg1处理后可见凋亡显著降低，bcl-2/bax比值显著回升，缺血病变明显的改善。单纯BMSCs移植虽然凋亡程度未见明显改变，但移植细胞可分化为神经元和胶质细胞以修复受损的脑组织，使缺血病变得到明显的改善。而联合治疗后凋亡情况显著降低，且细胞移植加快了脑组织的修复，故治疗效果最为明显。上述结果提示：（1）Rg1通过抑制凋亡和促进增殖来发挥其对缺氧复氧BMSCs的保护作用。（2）脑缺血再灌注损伤中，GFP示踪方式效果更为持久，显著优于其它示踪方式。（3）Rg1联合BMSCs移植可促进脑缺血再灌注损伤脑组织的修复，其机制是通过移植细胞的神经样细胞的分化及Rg1对损伤区的抗凋亡作用以发挥修复脑组织的效应。