不同途徑移植人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠腦缺血卒中的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目的:
　　 腦血管疾病(cerebral vascular diseases,CVD)是一種常見的高致殘致死率的臨床疾病,是中國(guó)人口總體第三位死亡原因,也是所有血管性疾病的首位致死原因。其中在我國(guó)缺血性腦血管病(ischemic cerebralvascular disease,ICD)占腦血管疾病70％左右,在歐美國(guó)家比例則高達(dá)85％。腦血管病是致殘率很高的疾病。據(jù)統(tǒng)計(jì),在存活的腦血管病患者中,約有四分之三不同程度地喪失勞動(dòng)

2、能力,其中重度致殘者約占40％。因此,積極預(yù)防和治療腦缺血性腦血管病,降低腦缺血病的死亡率和重殘率具有重大社會(huì)意義。
　　 目前,治療ICD除了發(fā)病急性期3-6小時(shí)內(nèi)的溶栓治療外,尚沒(méi)有更為有效的治療措施。但由于溶栓治療的嚴(yán)格時(shí)間窗限制,臨床中符合治療條件的病例即使在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家占總病例的比例也非常低,因此,臨床上大部分的腦缺血治療方案為對(duì)癥保守治療,效果難以令人滿意。近年,隨著干細(xì)胞治療在相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)展,多種干細(xì)胞系被用于腦缺

3、血疾病臨床前研究,并且取得令人振奮的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果。越來(lái)越多的研究者積極推動(dòng)這一研究成果向臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化。目前,美國(guó)FDA批準(zhǔn)的自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療缺血性腦卒中的ⅠⅡ期臨床試驗(yàn)已經(jīng)完成,證明了自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)靜脈途徑移植治療腦缺血的可行性和安全性。但是,大量與臨床治療相關(guān)的問(wèn)題仍沒(méi)有得到解決,包括治療病人的選擇標(biāo)準(zhǔn),治療窗的選擇,移植途徑對(duì)治療效果的影響,以及一些治療機(jī)制的深入研究。移植途徑的選擇是臨床研究很重要的一個(gè)部分。雖

4、然目前臨床前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明了通過(guò)血管內(nèi)移植、腦實(shí)質(zhì)或腦室立體定向移植骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療腦缺血都起到了改善神經(jīng)功能恢復(fù)的作用,但是最優(yōu)的治療途徑是那一種仍然不清楚,因此在相同條件下模擬臨床可能的移植途徑,研究各種移植途徑對(duì)干細(xì)胞治療的影響的臨床前實(shí)驗(yàn)研究有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrowmesenchymal stem cells,BMSCs)是一種具有自我更新、高度增殖和多系分化能力的細(xì)胞群體,近幾年,在腦缺血

5、疾病的臨床前期研究中頗受重視,本課題組也在前期的研究中證明其對(duì)大鼠腦缺血疾病治療的安全性及有效性,并對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的治療機(jī)制進(jìn)行研究。在之前研究的基礎(chǔ)上,本組研究選取急性期(模型后24h)采用經(jīng)頸動(dòng)脈、股靜脈、腦實(shí)質(zhì)、腦室、腰蛛網(wǎng)膜下腔途徑人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠腦缺血疾病,觀察研究各種移植途徑對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞遷移行為以及治療效果的影響,選取最優(yōu)的移植途徑,為干細(xì)胞治療腦缺血疾病在臨床的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　 研究?jī)?nèi)容

6、和方法:
　　 擬建立大鼠大腦中動(dòng)脈梗阻(middle cerebral atery occlusion,MCAO)腦缺血再灌注模型,采用頸動(dòng)脈、股靜脈、腦實(shí)質(zhì)、腦室、腰蛛網(wǎng)膜下腔途徑移植hBMSCs的方法進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究。課題研究共分為兩部分。第一部分:利用免疫組化/熒光技術(shù)、Western blot技術(shù)以及動(dòng)物行為學(xué)評(píng)價(jià)體系研究經(jīng)由不同途徑移植人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(human bone marrow mesenchymal ste

7、m cells,hBMSCs)到腦缺血大鼠腦內(nèi)的細(xì)胞的存活時(shí)間、遷移、分化特點(diǎn),并且研究移植途徑對(duì)骨髓間質(zhì)干細(xì)胞治療效果的影響。第二部分:采用頸動(dòng)脈途徑移植人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠腦缺血,觀察干細(xì)胞治療后梗塞灶周圍血管新生以及腦灌注及腦代謝方面的變化,從功能學(xué)及影像學(xué)等方面探索BMSCs治療缺血性腦卒中的機(jī)制和依據(jù)。
　　 研究結(jié)果:
　　 1.入骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞治療大鼠缺血性腦卒中有效,治療效果與移植到梗塞灶周圍的干

8、細(xì)胞(2w)空間分布和數(shù)量相關(guān)。
　　 2.不同的細(xì)胞移植途徑影響了干細(xì)胞在梗塞灶周圍的分布模式和數(shù)量,進(jìn)而影響了細(xì)胞移植的治療效果。血管途徑移植具有空間分布上的優(yōu)勢(shì),而腦實(shí)質(zhì)注射移植則具備了數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)。
　　 3.急性期(造模后24h)經(jīng)由不同途徑移植人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(1×106)治療大鼠缺血再灌注損傷效果比較:A組優(yōu)于BCDE；C組優(yōu)于BDE；B組優(yōu)于DE；E組治療早期有一定治療效果,4w時(shí)與對(duì)照組差異不明顯。

9、>　　 4.經(jīng)動(dòng)脈途徑移植hBMSCs能夠在缺血再灌注大鼠腦內(nèi)存活,細(xì)胞在移植后向梗死灶遷移,與梗塞灶周圍血管關(guān)系密切。
　　 5.體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中表明hBMSCs在大鼠腦內(nèi)能夠向血管內(nèi)皮分化。
　　 6.經(jīng)動(dòng)脈途徑移植hBMSCs能夠增加梗塞灶周圍VEGF分泌,促進(jìn)血管新生,改善梗塞灶周圍血流灌注情況,增強(qiáng)局部腦組織代謝水平。
　　 結(jié)論:
　　 BMSCs移植可以顯著改善腦缺血大鼠神經(jīng)功能的恢復(fù)；移植細(xì)胞