NSCs與BMSCs移植對帕金森模型大鼠神經(jīng)可塑性的影響.pdf

1、目的：帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）是一種常見于中老年人中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的退行性疾病。隨著人類社會人口的老齡化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，該病已經(jīng)成為嚴(yán)重影響人類健康的重要疾病之一。PD的主要病理改變?yōu)橹心X黑質(zhì)多巴胺（dopamine DA）能神經(jīng)元進(jìn)行性退變，由此導(dǎo)致紋狀體遞質(zhì)系統(tǒng)功能紊亂，臨床上出現(xiàn)一系列神經(jīng)系統(tǒng)癥狀。主要表現(xiàn)為靜止性震顫、肌強(qiáng)直、運(yùn)動(dòng)遲緩及姿態(tài)反射障礙等。目前內(nèi)科藥物治療主要是補(bǔ)充紋狀體內(nèi)DA的含

2、量，而外科治療則著重于改變神經(jīng)環(huán)路的異?；顒?dòng)。雖然均可以在一定程度上緩解PD的癥狀，但并不能阻止DA能神經(jīng)元的慢性進(jìn)行性丟失，因而不能從根本上有效的治療PD。
　　 神經(jīng)干細(xì)胞（Neural Stem Cells，NSCs）是具有分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞的能力，可自我更新并提供腦組織細(xì)胞的干細(xì)胞。Reynods和Richards等于1992年首次從成年動(dòng)物腦中培養(yǎng)出了具有NSCs特性的細(xì)胞，之后科學(xué)家發(fā)現(xiàn)成人的中

3、樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)中存在NSCs，NSCs的出現(xiàn)為神經(jīng)退行性疾病如帕金森病、阿爾茨海默病的功能重建以及神經(jīng)系統(tǒng)損傷如腦、脊髓損傷的修復(fù)帶來了希望。骨髓基質(zhì)細(xì)胞（bone marrow stromal cells BMSCs）具有自我更新、多分化潛能，能在體外大量培養(yǎng)，可誘導(dǎo)分化形成神經(jīng)干細(xì)胞、神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞，分泌腦源性神經(jīng)生長因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）、膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)生長因子（

4、glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF）等多種神經(jīng)營養(yǎng)因子（neurotrophic factors，NTFs），為解決細(xì)胞移植的供體帶來新的途徑。
　　 在本研究中采用同種異體來源的中腦NSCs和BMSCs在體外擴(kuò)增培養(yǎng)后立體定向移植到PD大鼠的紋狀體，觀察PD大鼠的行為學(xué)變化及組織形態(tài)學(xué)變化，比較NSCs和BMSCs移植治療PD大鼠模型的神經(jīng)營養(yǎng)作用及其對紋狀體突觸重

5、塑的能力的影響。
　　 方法：①動(dòng)物：封閉群清潔級成年雌性Sprague-Dawley（SD）大鼠和新生SD大鼠。②實(shí)驗(yàn)方法：成年SD大鼠麻醉后借助腦立體定位儀注射6-OHDA建立右側(cè)PD模型，隨機(jī)數(shù)字表法分為NSCs組14只、BMSCs組10只、空白對照組10只，選取右側(cè)紋狀體2個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，前兩組每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)分別注入經(jīng)Brd-U標(biāo)記的NSCs懸液、BMSCs懸液5μl，共移植約1×106個(gè)細(xì)胞，空白對照組注射等量PBS。③實(shí)驗(yàn)評估

6、：細(xì)胞移植后連續(xù)8周觀察APO誘導(dǎo)的大鼠旋轉(zhuǎn)行為的變化，對腦紋狀體區(qū)連續(xù)冠狀石蠟切片進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色檢測紋狀體移植區(qū)BDNF、GDNF、SYN表達(dá)的變化。
　　 結(jié)果：1.PD大鼠行為學(xué)改變：與移植前比較，APO誘導(dǎo)2-8周NSCs組和BMSCs組PD大鼠的旋轉(zhuǎn)次數(shù)均明顯減少，這兩組轉(zhuǎn)數(shù)分別從移植前的（15.0±5.0）r/min和（11.6±3.3）r/min降到治療后第8周的（7.3±3.4）r/min和（5.7±3.6

7、）r/min，移植前后數(shù)據(jù)相比，差異都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）；空白對照組移植前旋轉(zhuǎn)次數(shù)為（14.4±3.8）r/min，移植后第8周旋轉(zhuǎn)次數(shù)為（12.5±2.8）r/min，移植前后數(shù)據(jù)無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。與空白對照組比較，APO誘導(dǎo)2-8周NSCs組和BMSCs組PD大鼠的旋轉(zhuǎn)次數(shù)均明顯減少（P<0.01），此兩組間各時(shí)間點(diǎn)比較差異無顯著性意義（P>0.05）。2.免疫組織化學(xué)染色結(jié)果：移植治療8周后，

8、紋狀體移植區(qū)附近SYN、BDNF、GDNF免疫反應(yīng)產(chǎn)物的變化如下：（1）NSCs組和BMSCs組紋狀體移植區(qū)較對側(cè)SYN（0.195±0.025 vs0.092±0.024，0.245±0.030 vs0.106±0.020）、BDNF（0.189±0.019 vs0.143±0.017，0.2779±0.021vs0.175±0.025）、GDNF（0.183±0.012 vs0.141±0.018，0.230±0.021 vs0.1

9、60±0.028）的表達(dá)增多，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；對照組紋狀體移植區(qū)較對側(cè)SYN（0.110±0.191 vs0.091±0.023）、BDNF（0.116±0.269 vs0.129±0.023）、GDNF（0.126±0.019 vs0.126±0.027）的表達(dá)無明顯變化，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。（2）NSCs組和BMSCs組BDNF（0.0463±0.0205 vs0.0134±0.0235，0.107±

10、0.0248vs0.0134±0.0235）、GDNF（0.042±0.0096 vs-0.0015±0.026，0.070±0.033 vs-0.0015±0.026）的表達(dá)較對照組明顯增多，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；BMSCs組較NSCs組增多更明顯（0.0463±0.0205 vs0.107±0.0248，0.042±0.0096 vs0.070±0.033），此兩組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。（3）NSCs組

11、和BMSCs組SYN的表達(dá)較對照組增多（0.159±0.224 vs0.0002±0.021，0.139±0.025 vs0.0002±0.021），差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；NSCs組與BMSCs組間比較（0.159±0.224 vs0.139±0.025）差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。
　　 結(jié)論：①NSCs和BMSCs紋狀體移植第2～8周均可明顯改善APO誘導(dǎo)的PD大鼠旋轉(zhuǎn)行為。②NSCs和BMSCs移植明顯增