超順磁性氧化鐵標記神經(jīng)干細胞治療小腦萎縮大鼠的實驗研究.pdf

1、研究背景和目的： 小腦萎縮(cerebellar atrophy,CA)是一種以共濟失調(diào)為主,呈慢性進行性發(fā)展,可伴有腦干損害的疾病統(tǒng)稱。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動作,構(gòu)音障礙,意向震顫,部分病人出現(xiàn)嗆咳、進食困難等。病人在發(fā)病2-5年時間內(nèi)部分或全部喪失自主生活能力,對家屬、社會造成極大負擔。臨床缺乏有效的治療方法,神經(jīng)干細胞移植治療小腦萎縮取得一定療效。 神經(jīng)干細胞(neural ste

2、m cells,NSCs)在臨床應(yīng)用中有廣闊的前景,一直是近年來的研究熱點。NSCs具有無限的增殖分裂能力,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型的細胞即神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞：具有自我更新和自我維持的能力。在多數(shù)情況下,成體干細胞分化為與其組織來源一致的細胞,但是在某些情況下,成體干細胞的分化并不遵循該規(guī)律,表現(xiàn)出很強的跨系或跨胚層分化潛能。 神經(jīng)干細胞移植能否對萎縮的小腦發(fā)揮有效的治療作

3、用?細胞移植后的存活時間有多長?細胞移植后的遷移情況?干細胞治療CA的確切機制是什么?移植細胞和宿主細胞之間是否建立了某種信息傳遞方式?目前研究結(jié)論尚未達成一致。國內(nèi)外學(xué)者對NSCs的體外研究做了大量工作并取得較多共識。然而,在臨床前期細胞移植后的體內(nèi)實驗研究方面仍然面臨著許多困惑。細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信號敏感性而成為研究熱點。通過分子影像探針的成像來顯示標記的靶細胞、靶分子和靶基因,是目前分子成像的主要成像機制。MRI具有無放射性、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記神經(jīng)干細胞移植治療小腦萎縮大鼠的效果,探討干細胞腦內(nèi)示蹤技術(shù),為干細胞治療小腦萎縮的臨床應(yīng)用提供實驗依據(jù)。 研究內(nèi)容和方法： 本實驗首先建立癥狀穩(wěn)定的小腦萎縮動物模型,利用

5、SPIO標記神經(jīng)干細胞,采用腦立體定向NSCs移植,MRI示蹤移植的NSCs進行動態(tài)研究。課題研究共分為三部分。第一部分：通過3-AP腹腔注射建立小腦萎縮的大鼠動物模型。第二部分：進行胚胎小腦神經(jīng)干細胞體外擴增和超順磁性氧化鐵標記。第三部分：將SPIO標記的NSCs移植到小腦萎縮大鼠的小腦齒狀核團,進行核磁共振的腦內(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,進一步影響到小腦,導(dǎo)致平衡功能的障礙。該方法建立的動物模型成功率85％,而且癥狀表現(xiàn)穩(wěn)定。 2、超順磁性氧化鐵可標記NSCs標記率100％,且不影響神經(jīng)干細胞活性。 3、磁共振追蹤顯示在細胞移植后的第1、4、6周細胞大量存活并沿穿刺道向周圍遷移。 4、行為學(xué)方面NSCs移植治療組大鼠的運動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