人脐带间充质干细胞内源性SDF-1α促进HIBD大鼠神经功能修复的实验研究
目的： 探讨hUC-MSCs来源的SDF-1α对HIBD神经功能修复的作用及可能机制。 方法： 1、流式细胞技术（Flow cytometry）检测hUC-MSCs表面标志物，三向诱导hUC-MSCs分化并对hUC-MSCs增殖能力进行鉴定。 2、利用Rice法建立HIBD大鼠模型，5d后侧脑室注射hUC-MSCs，同时以等体积注射PBS为对照组。细胞移植后1d，收集损伤侧脑组织行HE染色；ELISA检测损伤侧海马组织hSDF-1α分泌水平。细胞移植28d后，Morris水迷宫检测两组大鼠的学习记忆功能，Object-in-place检测两组大鼠的新事物探索能力。Western Blotting检测海马组织中SDF-1α、CXCR4、Nestin、PI3K/AKT信号通路关键蛋白表达水平变化。利用Nestin和Brdu双标，免疫荧光观察大鼠海马区神经再生情况。 3、体外分离培养原代大鼠神经干细胞，并对其进行鉴定。OGD损伤的神经干细胞与hUC-MSCs进行分离共培养，同时以单独OGD损伤神经干细胞组（OGD组）为对照组，并在共培养体系中加入hSDF-1抗体以中和hSDF-1α的作用。ELISA检测三组培养上清中hSDF-1α分泌情况，CCK-8试剂盒检测OGD损伤的神经干细胞增殖变化；Western Blotting检测PI3K/AKT信号通路关键蛋白表达水平变化。 结果： 1、hUC-MSCs经流式细胞技术检测，95%以上的细胞表达CD44+，CD105+，HLA-ABC+，HLA-DR-和CD45-，且其可向成骨、成脂、成软骨诱导分化。2、hUC-MSCs移植后对HIBD大鼠脑组织病理形态观察发现，海马组织细胞排列较紧密，细胞肿胀、核固缩、空泡情况较PBS组明显改善。hUC-MSCs移植组大鼠在第2-5d定位航行实验中，找到平台所用时间较PBS组明显缩短(P＜0.001)，第6d空间探索实验中穿过平台所在区域的次数也明显多于PBS组（P=0.0023）。且hUC-MSCs移植组大鼠对新事物的探索能力明显强于PBS组（P=0.0016）。进一步检测发现hUC-MSCs移植后HIBD大鼠海马区Nestin蛋白表达水平较PBS组显著升高（P＜0.0001）；海马DG区再生神经干细胞数量明显增多（P=0.0229）。hUC-MSCs移植后HIBD大鼠海马组织中hSDF-1α分泌水平增加（P=0.0096），而且SDF-1α、CXCR4蛋白表达水平也较PBS组增高（P=0.0022；P=0.0287）。进一步发现hUC-MSCs的移植激活了HIBD大鼠海马组织中PI3K、AKT及p-AKT蛋白表达水平（P=0.0491；P=0.0040；P=0.0228）。3、ELISA检测显示，与hUC-MSCs分离共培养的OGD损伤NSCs培养上清中hSDF-1α分泌水平显著高于单独OGD组（P=0.0021），而hSDF-1抗体的处理明显降低共培养体系中hSDF-1α浓度（P=0.036）。hUC-MSCs分离共培养增强OGD损伤的神经干细胞的增殖能力（P=0.0011），而hSDF-1抗体加入共培养体系后，OGD损伤的神经干细胞增殖能力较hUC-MSCs共培养组明显减弱（P＜0.0001）。并且hUC-MSCs分离共培养可诱导OGD损伤的神经干细胞高表达PI3K、p-AKT（P=0.0133，P=0.0044），而当hSDF-1抗体拮抗了共培养体系中的hSDF-1α后，OGD损伤的神经干细胞中的PI3K、p-AKT蛋白表达水平明显下调（P=0.0109，P=0.002）。 结论： hUC-MSCs移植增加HIBD大鼠海马组织hSDF-1α分泌水平，促进海马区再生的神经干细胞数量增多。其机制可能是通过上调SDF-1α、CXCR4蛋白表达水平，激活PI3K/AKT信号通路，诱导神经干细胞再生。
缺氧缺血性脑损伤;脐带间充质干细胞;神经干细胞;SDF-1α蛋白;神经功能修复
重庆医科大学
硕士
儿科学
李廷玉
2016
中文
R742
67
2018-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）