TSP-1修饰的BMSCs促进脊髓损伤大鼠功能康复的机制研究

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目的:  本研究构建了携带血小板反应素-1(Thrombospondin-1,TSP-1)基因的腺病毒,通过移植转染了携带TSP-1基因的腺病毒的骨髓间充质干细胞(Bone marrow stem cells,BMSCs)到脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)部位,探讨TSP-1基因修饰的BMSCs(BMSCs+TSP-1)在脊髓损伤后运动功能恢复中的作用及其潜在机制。  方法:  首先进行目的基因序列的合成,通过双酶切获取目的基因片段,采用聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)以及基因测序技术对获取的目的基因片段进行鉴定,然后通过293细胞制备和扩增腺病毒。制备好的腺病毒转染BMSCs细胞,通过荧光显微镜和免疫印迹鉴定转染效率和TSP-1的表达变化。细胞实验中,对脊髓前角运动神经元(Ventral spinal cord4.1,VSC4.1)进行氧糖剥夺来模拟脊髓损伤后损伤部位神经元遭受的缺氧缺糖的微环境,将受损的神经元分别与不合细胞的培养基、正常的BMSCs、BMSCs+TSP-1进行共培养,通过免疫荧光和免疫印迹检测GAP-43和NF的表达以及有轴突神经元的比例。动物实验中分别将不含细胞的培养基(SCI+Vehicle组)、BMSCs(SCI+BMSCs组)、BMSCs+TSP-1(SCI+BMSCs+TSP-1组)移植到脊髓损伤大鼠的损伤部位,通过BBB评分观察脊髓损伤和后期的恢复情况。  结果:  病毒构建以及检测部分,PCR和测序比对结果显示合成和酶切的目的基因片段没有误差;荧光显微镜图片和免疫印迹结果显示转染效率达到了百分之八十以上,并且TSP-1在BMSCs+TSP-1中的表达显著上升。细胞实验中,与BMSCs+TSP-1共培养的post-OGD VSC4.1的GAP-43和NF的表达量明显上升,且有轴突神经元的比例明显上升。体外实验中,BBB评分结果显示SCI+BMSCs+TSP-1组的分数明显高于其他组,说明BMSCs+TSP-1对运动功能恢复有更好的治疗作用。  结论:  TSP-1修饰的BMSCs移植到脊髓大鼠的损伤部位后,可以显著地促进大鼠的运动功能的恢复,其内在机制有可能是促进神经元突起的修复和再生,从而促进神经环路的修复和重建。
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