大鼠骨髓间充质干细胞在脊髓损伤治疗中的应用及其机制的研究

大鼠骨髓间充质干细胞在脊髓损伤治疗中的应用及其机制的研究

论文摘要

本文的研究目的是应用自制的脊髓损伤模型打击装置----打击架制备大鼠脊髓损伤模型基础上,应用骨髓间充质干细胞(bone mesenchymal stemcells, MSCs)对其进行治疗,观察对脊髓损伤的保护和修复作用,并通过其对神经元细胞诱导凋亡的影响而初步探讨其作用机制。研究方法:根据MSCs的贴壁特性,体外分离纯化MSCs。通过镜下观察形态学变化、流式细胞仪检测细胞周期、MTT法检测其生长特性、流式细胞检测细胞表面标记鉴定所分离的MSCs;采用自制打击设备,应用改良的Allen动物模型方法制备大鼠脊髓损伤模型;根据改良Tarlov行为功能评价标准,观察MSCs对脊髓损伤模型大鼠的治疗作用;激光共聚焦显微镜观察体外DAPI标记的MSCs尾静脉注入后,向损伤组织趋化并定居;组织病理及免疫组织化学方法,观察MSCs治疗后,组织病理学变化,及对Bcl-2、Bax及Nogo表达的影响。结果:MSCs对脊髓损伤大鼠具有保护作用。MSCs在体外DAPI标记后,尾静脉注入脊髓损伤模型大鼠,激光共聚焦显微镜下观察发现,注入DAPI标记的MSCs 24小时,在脊髓损伤组织血管内出现荧光标记的MSCs;注入后第五天,损伤组织血管及其周围组织有标记的MSCs弥散;注入后第十天损伤组织内有荧光标记的MSCs广泛弥散。免疫组化结果显示:24小时正常对照组见低水平Nogo表达,细胞着色淡。模型组可见大量Nogo表达,且着色深。第七天正常对照组Nogo着色情况没有变化,模型组出现大量Nogo阳性细胞,MSCs治疗组Nogo阳性细胞数少于模型组。至第十五天,模型组Nogo阳性细胞数与第七天比减少,MSCs治疗组与模型组比,Nogo阳性细胞数明显减少且比第七天MSCs治疗组减少;24小时正常对照组可见Bcl-2少量表达,且细胞着色淡。手术及MSCs治疗组均有Bcl-2表达,细胞着色较深。第七天模型组Bcl-2持续高表达,MSCs治疗组Bcl-2阳性细胞数增多,阳性细胞数多于24小时相应剂量组。至术后第十五天,各组Bcl-2表达及着色情况依然表现出此现象。24小时正常对照组见低水平Bax表达,模型组及MSCs治疗组可见Bax表达。第七天模型组Bax持续高表达,MSCs治疗组Bax阳性细胞数减少,至术后第十五天,依然表现出此现象。结论:利用MSCs的贴壁特性成功地从骨髓中分离和纯化,且反复传代后能保持其原有的形态特点和分化能力;成功制备大鼠脊髓损伤模型;MSCs尾静脉注入后,可向损伤组织趋化并定居;MSCs尾静脉注入后,可促进脊髓损伤大鼠运动功能的恢复,对大鼠脊髓损伤具有修复作用;静脉移植MSCs能透过血脑屏障,所以由静脉途径移植MSCs治疗脊髓损伤可能是一条安全的、损伤小的、具有实用价值的细胞移植途径之一;体内实验表明MSCs可以通过抑制Nogo、Bax表达、上调Bcl-2表达,促进损伤脊髓的修复。本研究既丰富了MSCs组织修复的理论及实验数据,又为MSCs应用于临床提供数据和理论依据。

论文目录

  • 提要
  • 英文缩略词索引
  • 引言
  • 大鼠骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤实验研究的技术路线
  • 第一部 分文献综述
  • 第一章 脊髓损伤综述
  • 一. 脊髓损伤的病理生理
  • 二. 脊髓损伤的病理及临床
  • 三. 脊髓损伤的基础研究进展
  • 四. 脊髓损伤的再生与修复的研究
  • 五. 脊髓损伤的治疗研究进展
  • 六. 脊髓损伤的治疗展望
  • 第二章 BMSCs 及其治疗脊髓损伤综述
  • 一. BMSCs 移植治疗脊髓损伤的开展
  • 二. BMSCs 的生物学活性
  • 三. BMSCs 的生物学特性
  • 四. BMSCs 移植治疗脊髓损伤相关研究
  • 五. BMSCs 移植治疗脊髓损伤的可能机制
  • 六. BMSCs 移植治疗脊髓损伤展望
  • 第二部 分实验部分
  • 第一章 大鼠MSCs 细胞的分离、培养和鉴定
  • 前言
  • 1. 材料和方法
  • 2. 实验结果
  • 2.1 MSCs 分离、纯化及其体外培养的形态学特征
  • 2.2 MSCs 细胞生长曲线
  • 2.3 MSCs 的细胞周期特征
  • 2.4 MSCs 的表面标志CD34、CD45 等的表达
  • 3. 讨论
  • 第二章 大鼠脊髓损伤模型的建立
  • 前言
  • 1. 材料和方法
  • 2. 实验结果
  • 2.1 大鼠脊髓损伤动物模型的建立
  • 2.2 脊髓损伤模型大鼠的行为表现
  • 2.3 脊髓损伤模型大鼠脊髓损伤组织病理变化
  • 3. 讨论
  • 第三章 MSCs 对大鼠脊髓损伤的治疗作用
  • 前言
  • 1. 材料和方法
  • 2. 实验结果
  • 2.1 MSCs 尾静脉注入后脊髓损伤模型大鼠的运动功能评价
  • 2.2 MSCs 尾静脉注入后模型大鼠脊髓损伤区的病理改变
  • 3. 讨论
  • 第四章 MSCs 对脊髓损伤治疗作用的机制研究
  • 前言
  • 1. 材料和方法
  • 2. 实验结果
  • 2.1 MSCs 在模型大鼠脊髓损伤区域的迁徙及定居
  • 2.2 MSCs 对模型大鼠脊髓损伤区Bcl-2 表达的影响
  • 2.3 MSCs 对模型大鼠脊髓损伤区Bax 表达的影响
  • 2.4 MSCs 对模型大鼠脊髓损伤区Nogo 表达的影响
  • 3. 讨论
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读博士学位期间发表的论文
  • 中文摘要
  • Abstract
  • 致谢
  • 相关论文文献

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