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背景与目的脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)作为严重的外伤性疾病,因其较高的发病率、严重的致残致死率以及昂贵的医药费用,极大程度地威胁了患者的健康,同时对患者的生活质量影响较大。流行病学调查表明,我国SCI的发病率相对于全世界而言较高,据不完全统计达到23.7-60.6/1百万人。SCI的病理生理特征是脊髓受到外力、挤压等外界打击后,引起继发性损伤,损伤区出现缺血、水肿、缺氧、炎症级联反应等,导致脊髓损伤后对应节段以下运动功能丧失与感觉异常。近年来,在SCI的治疗方面干细胞生物移植受到关注,其能够通过抑制SCI后炎症反应和细胞凋亡、促进神经轴突和血管再生、减少星形胶质瘢痕和组织空洞等进而促进运动功能恢复,但干细胞移植存在移植后免疫排斥、致畸致瘤等并发症以及移植后存活率低等棘手问题。外泌体(exosomes)作为细胞间相互交流作用的重要手段,可通过膜受体等途径与靶细胞结合,参与生物信息调控;众多研究显示移植MSCs分泌的外泌体治疗效果良好,并在神经系统损伤修复中发挥关键作用。本研究分离提取骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cell,BMSCs)来源的外泌体,尾静脉移植至大鼠SCI模型,通过观察移植前后大鼠SCI模型行为学和组织学变化的规律,初步观察通过尾静脉注射BMSCs分泌的外泌体对SCI后的治疗作用。从而为神经系统损伤的外泌体生物治疗方式提供实验思路和治疗依据。方法体外分离大鼠骨髓纯化培养BMSCs,收集纯化传代后的BMSCs培养液上清,分离提取细胞分泌的外泌体采用试剂盒提取法,外泌体的形态观察采用透射电子显微镜,外泌体表面标志蛋白的鉴定采用Western blot。将大鼠随机平均分为三个组:假手术组、对照组、外泌体组,各组大鼠手术后1h,经静脉注射500μL外泌体或500μL无菌磷酸盐溶液,术后各时间点以BBB评分、斜板实验评分为标准观察各组大鼠神经损伤恢复,于术后24h各组取材2只,观察外泌体在脊髓组织的分布,于术后28d处死取材,采用尼氏(Nissl)染色、苏木精-伊红(hematoxylin-eosin staining,HE)染色、髓鞘(luxol fast blue,LFB)染色观察各组脊髓组织形态学改变。结果1.对BMSCs细胞培养上清采用提取剂离心提取物于透射电镜视野下观察可见:大量的类囊泡样结构,形态呈圆形或类圆形,囊泡外周可见明显的膜性结构,大小相对均一,直径约40~100nm。Western Blot检测显示标志鉴定蛋白CD9、CD63表达阳性。2.术前各组大鼠行为学评分均处于正常水平,SCI后24h假手术组的BBB分数和斜板分数分别为:19.90±0.74、75±3.33均基本接近正常行为学水平;SCI后对照组和外泌体组的行为学BBB分数和斜板分数在各时间点均明显低于假手术组(P<0.05)。SCI后7d起外泌体组BBB评分均高于同时间点对照组的BBB分数(P<0.05)。SCI后7d起外泌体组斜板评分均高于同时间点对照组的BBB分数(P<0.05)。3.移植后24h脊髓取材,透射电镜下观察:外泌体组脊髓损伤处可见外泌体分布;移植后28d脊髓取材,显微镜下观察:假手术组组织Nissl染色、HE染色、LFB染色显示脊髓形态结构均正常,对照组可见尼氏体数目减少、炎性细胞浸润、髓鞘脱失明显,与对照组相比,外泌体组可见脊髓组织尼氏体数目增多、炎性细胞浸润减少、髓鞘脱失减轻。结论BMSCs分泌的外泌体可减轻SCI后的组织损伤程度,对神经运动功能恢复有明显促进作用,为生物移植方式治疗SCI提供新思路。