過表達膠質細胞神經營養因子基因轉染骨髓間充質幹細胞移植治療脊髓損傷

摘要:

過表達膠質細胞神經營養因子基因轉染骨髓間充質幹細胞移植治療脊髓損傷

文題釋義:

膠質細胞源性神經營養因子:作為軸突再生的一種重要神經營養因子,可誘導間充質幹細胞向神經樣細胞分化並對中樞神經系統退行性疾病、脊髓損傷後神經功能恢復起到重要作用。

突觸素:作為突觸的特異性蛋白是突觸形成過程中最重要的標誌物,主要位於神經元胞體及軸突,可調節神經元軸突延伸,參與突觸囊泡的介導轉運、神經遞質釋放,對促進脊髓損傷後神經功能恢復起到重要作用。

背景:膠質細胞神經營養因子(glial cell line derived neurotrophic factor,GDNF)在誘導骨髓間充質幹細胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)體外定向分化及促進脊髓損傷大鼠神經功能恢復過程中起到重要作用。

目的:觀察過表達GDNF基因的BMSCs分化情況及其促進脊髓損傷大鼠神經功能恢復的潛在分子機制。

方法:①以重組目的基因腺病毒轉染BMSCs並分為Ad-GDNF-GFP轉染組、Ad-GFP轉染組、未轉染組,免疫熒光鑑定各組細胞神經元特異性烯醇化酶及微管相關蛋白2的表達,Western blot檢測各組細胞GDNF、Wnt3a、Wnt7a蛋白表達。②以改良Allen法制備大鼠脊髓損傷模型,將造模成功的45只SD大鼠隨機分為3組,分別以過表達GDNF基因BMSCs(GDNF-BMSCs)、BMSCs、PBS移植至脊髓損傷局部。移植後4周採用BBB評分法評估大鼠運動功能恢復情況,蘇木精-伊紅染色觀察脊髓形態變化,免疫組化檢測損傷局部神經元特異性烯醇化酶、突觸素Ⅰ及膠質纖維酸性蛋白表達,Western blot檢測損傷局部Bcl-2、腫瘤壞死因子α蛋白表達。

結果與結論:①Ad-GDNF-GFP轉染組BMSCs可向神經元樣細胞形態轉變並表達神經元特異性烯醇化酶、微管相關蛋白2;Wnt3a、Wnt7a蛋白表達量顯著高於Ad-GFP轉染組、未轉染組;②移植後4周,GDNF-BMSCs移植組大鼠BBB評分明顯提高、脊髓空洞面積顯著縮小。GDNF-BMSCs移植組脊髓損傷局部膠質纖維酸性蛋白、腫瘤壞死因子α表達量顯著低於BMSCs移植組及PBS移植組,而神經元特異性烯醇化酶、突觸素Ⅰ及Bcl-2表達量顯著高於BMSCs移植組、PBS移植組;③結果表明,Wnt信號通路參與過表達GDNF基因

BMSCs向成熟神經元分化過程,移植後通過降低脊髓損傷局部炎症反應、減少細胞凋亡及膠質瘢痕形成、促進軸突再生,提高BMSCs移植治療脊髓損傷的療效。

ORCID: 0000-0001-6467-730X(黃成)

中國組織工程研究雜誌出版內容重點:幹細胞;骨髓幹細胞;造血幹細胞;脂肪幹細胞;腫瘤幹細胞;胚胎幹細胞;臍帶臍血幹細胞;幹細胞誘導;幹細胞分化;組織工程

關鍵詞:膠質細胞源性神經營養因子, 骨髓間充質幹細胞, 細胞分化, Wnt信號通路, 脊髓損傷

文章來源:黃 成, 劉元兵, 戴永平, 王亮亮, 崔益華, 楊建東. 過表達膠質細胞神經營養因子基因轉染骨髓間充質幹細胞移植治療脊髓損傷[J]. 中國組織工程研究, 2020, 24(7): 1037-1045.


分享到:


相關文章: