超順磁性氧化鐵標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞治療小腦萎縮大鼠的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究背景和目的： 小腦萎縮(cerebellar atrophy,CA)是一種以共濟(jì)失調(diào)為主,呈慢性進(jìn)行性發(fā)展,可伴有腦干損害的疾病統(tǒng)稱(chēng)。首發(fā)癥狀多為下肢發(fā)軟、乏力、易跌倒,漸累及雙上肢的精細(xì)動(dòng)作,構(gòu)音障礙,意向震顫,部分病人出現(xiàn)嗆咳、進(jìn)食困難等。病人在發(fā)病2-5年時(shí)間內(nèi)部分或全部喪失自主生活能力,對(duì)家屬、社會(huì)造成極大負(fù)擔(dān)。臨床缺乏有效的治療方法,神經(jīng)干細(xì)胞移植治療小腦萎縮取得一定療效。 神經(jīng)干細(xì)胞(neural ste

2、m cells,NSCs)在臨床應(yīng)用中有廣闊的前景,一直是近年來(lái)的研究熱點(diǎn)。NSCs具有無(wú)限的增殖分裂能力,它的主要生物學(xué)特征包括：具有多向分化潛能,能分化成本系大部分類(lèi)型的細(xì)胞即神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞：具有自我更新和自我維持的能力。在多數(shù)情況下,成體干細(xì)胞分化為與其組織來(lái)源一致的細(xì)胞,但是在某些情況下,成體干細(xì)胞的分化并不遵循該規(guī)律,表現(xiàn)出很強(qiáng)的跨系或跨胚層分化潛能。 神經(jīng)干細(xì)胞移植能否對(duì)萎縮的小腦發(fā)揮有效的治療作

3、用?細(xì)胞移植后的存活時(shí)間有多長(zhǎng)?細(xì)胞移植后的遷移情況?干細(xì)胞治療CA的確切機(jī)制是什么?移植細(xì)胞和宿主細(xì)胞之間是否建立了某種信息傳遞方式?目前研究結(jié)論尚未達(dá)成一致。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)NSCs的體外研究做了大量工作并取得較多共識(shí)。然而,在臨床前期細(xì)胞移植后的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究方面仍然面臨著許多困惑。細(xì)胞移植治療的安全性和有效性方面存在諸多有待解決的問(wèn)題。 超順磁性氧化鐵(superparamagnetic iron oxide,SPIO)是納米

4、分子探針,因其良好的生物相容性和MR信號(hào)敏感性而成為研究熱點(diǎn)。通過(guò)分子影像探針的成像來(lái)顯示標(biāo)記的靶細(xì)胞、靶分子和靶基因,是目前分子成像的主要成像機(jī)制。MRI具有無(wú)放射性、較高的軟組織分辨能力和良好的重復(fù)性而倍受推崇。本課題的目的是研究超順磁性氧化鐵標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞移植治療小腦萎縮大鼠的效果,探討干細(xì)胞腦內(nèi)示蹤技術(shù),為干細(xì)胞治療小腦萎縮的臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 研究?jī)?nèi)容和方法： 本實(shí)驗(yàn)首先建立癥狀穩(wěn)定的小腦萎縮動(dòng)物模型,利用

5、SPIO標(biāo)記神經(jīng)干細(xì)胞,采用腦立體定向NSCs移植,MRI示蹤移植的NSCs進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究。課題研究共分為三部分。第一部分：通過(guò)3-AP腹腔注射建立小腦萎縮的大鼠動(dòng)物模型。第二部分：進(jìn)行胚胎小腦神經(jīng)干細(xì)胞體外擴(kuò)增和超順磁性氧化鐵標(biāo)記。第三部分：將SPIO標(biāo)記的NSCs移植到小腦萎縮大鼠的小腦齒狀核團(tuán),進(jìn)行核磁共振的腦內(nèi)活體追蹤。 研究結(jié)果： 1、3-AP腹腔注射可以選擇性損毀大鼠的下橄欖核,造成其內(nèi)的神經(jīng)元喪失,由此發(fā)出投

6、射到小腦的攀緣纖維蛻變,從而使得小腦PC功能障礙,進(jìn)一步影響到小腦,導(dǎo)致平衡功能的障礙。該方法建立的動(dòng)物模型成功率85％,而且癥狀表現(xiàn)穩(wěn)定。 2、超順磁性氧化鐵可標(biāo)記NSCs標(biāo)記率100％,且不影響神經(jīng)干細(xì)胞活性。 3、磁共振追蹤顯示在細(xì)胞移植后的第1、4、6周細(xì)胞大量存活并沿穿刺道向周?chē)w移。 4、行為學(xué)方面NSCs移植治療組大鼠的運(yùn)動(dòng)功能及平衡功能改善。 結(jié)論： NSCs腦內(nèi)移植可以顯著改善小