论文部分内容阅读
目的:脊髓损伤(SCI)是一种病情严重、致死、致残率高的中枢神经系统损伤.近年来,移植外源性干细胞修复SCI已成为研究热点,并成为最有希望修复SCI方法之一.但目前仍缺乏移植细胞分化、迁移与发挥功能的证据,其修复机制尚不明确.本研究应用酶解激活报告标记物显像策略,将Gd-DTPA-FA与携带神经元特异标记物NF-200启动子脂肪酶过表达慢病毒载体共标记BMSCs,通过MRI示踪其在体内功能分化、迁移及分布情况,为在活体内动态监测目的基因和目的细胞提供理想的研究方法。
方法:应用SD大鼠脊髓全离断模型;采用MRI示踪BMSCs在活体内1、7、14、28天的分化、迁移及其分布情况;用DTI、CT、组织学及免疫荧光等,评估相应时间脊髓局部结构变化;以BBB功能评分评价BMSCs对大鼠运动功能恢复影响。
结果:MRI显示:BMSCs移植组大鼠第1天MRI表现与对照组基本相同;BMSCs移植组大鼠从第7天开始,注射位点中央区可见MRI T1WI上小团状高信号浓聚影,表明BMSCs已经分化为NF-200阳性神经元样细胞,集中于SCI中心;第14天,TtWI团状高信号区变大,向两侧及两端伸展,表明神经元样细胞持续增多并开始向脊髓损伤两端迁移;第28天,T1WI高信号范围增大,表明神经元样细胞继续迁移,并分布至整个脊髓损伤节段.CT显示大鼠损伤第1天脊髓内有少量高密度影,7、14、28天时高密度影消失.DTT及组织学显示脊髓由第1天完全离断至第28天时部分连通.BBB评分显示,移植组显著高于对照组(P＜0.01),大鼠运动功能明显改善(score＞8)。
结论:1.BMSCs在体外可诱导分化为NF-200阳性的神经元样细胞,移植后可在一定程度上修复SCI;2.MRI分子影像可示踪Gd-DTPA-FA标记的BMSCs的分化、迁移及其分布情况,移植后的BMSCs于第7天开始分化,持续增多并向周围迁移,于28天分布至整个脊髓损伤节段;DTI功能成像可客观反映脊髓神经纤维连通情况;3.CT成像能辅助判断脊髓内有无出血情况,其后处理图像较原始图像能提供更多关于SCI及修复的信息.Gd-DTPA-FA作为MRI对比剂联合脂肪酶基因修饰示踪BMSCs体系的建立,不仅为脊髓损伤干细胞移植动态监测提供了材料和方法,也可应用于其他干细胞和功能分化相关基因的研究。