背景:早产儿脑白质损伤（preterm white matter injury,PWMI）是早产儿常见的脑损伤类型,其发病机制是缺血缺氧、感染等病理因素导致少突系细胞成熟延迟或受阻,影响髓鞘形成。脑性瘫痪,简称脑瘫,是由发育中的胎儿或婴幼儿脑部非进行性损伤所导致的中枢性运动和姿势发育障碍、活动受限的症候群。随着重症监护与支持治疗的进步,围生期死亡率下降,但PWMI和脑瘫的发病率却不断攀升,是造成儿童神经残疾的重要原因。然而对于这两种发育期脑损伤疾病,除了对症治疗和康复训练外尚无有效的治疗方法。近年来,干细胞移植技术飞速发展,为发育期脑损伤儿童的治疗带来了希望。第一章人源少突胶质前体细胞对早产儿脑白质损伤大鼠的髓鞘修复作用目的:探讨人少突胶质前体细胞（human oligodendrocyte progenitorcells,hOPCs）对PWMI大鼠的髓鞘修复作用。方法:选取生后3天（P3）的SD大鼠行缺氧缺血（hypoxia ischemia,HI）手术构建PWMI模型,通过早期评估量表筛选中重度PWMI大鼠进入后续实验。造模后4天,经右侧侧脑室移植hOPCs（6×105/5μl）。移植后12周,通过CatWalk试验、除粘试验和Morris水迷宫试验评估大鼠的神经功能。移植后13周,通过免疫荧光染色观察移植细胞的分布和分化;通过MBP染色和透射电镜评估髓鞘修复情况;通过LFB染色分析白质萎缩情况。结果:移植细胞在PWMI大鼠脑内存活长达13周,主要分布于患侧白质区,并通过胼胝体向对侧扣带回和外囊迁移。80%以上的移植细胞共表达Olig2和MBP,少数stem121+细胞共表达GFAP。移植hOPCs可显著增强患侧外囊MBP的免疫荧光强度,改善胼胝体髓鞘的完整性及g-ratio 比值,减轻患侧脑白质萎缩。CatWalk试验显示移植组大鼠的步态和肢体协调性显著恢复。除粘试验和Morris水迷宫试验提示移植组大鼠的感觉运动功能和认知功能有不同程度改善。结论:移植的hOPCs在PWMI大鼠脑内长期存活、广泛迁移,并分化为产髓鞘的少突胶质细胞,移植hOPCs可以促进髓鞘修复,减轻白质萎缩,改善PWMI大鼠的神经功能缺陷。第二章大鼠脑性瘫痪模型的建立与鉴定目的:旨在建立一种稳定有效的脑瘫大鼠模型的制作方法,为后续干细胞移植治疗脑瘫的研究提供合适的动物模型。方法:选取P5日龄SD大鼠,采用立体定位注射内皮素（endothelin,ET）-1至右侧皮质运动区（400 pmol/μl,1μl）和纹状体（400 pmol/μl,1μl）的方法构建ET-1模型;采用改良Rice法构建HI模型作为对比。通过NeuN和MBP免疫荧光染色评估模型大鼠灰质萎缩和白质萎缩情况,通过HE染色观察脑组织病理改变,分析脑损伤异质性。通过悬吊试验、斜坡试验、圆筒试验、楼梯试验和Catwalk试验评估模型大鼠的运动功能。通过核磁共振成像分析模型大鼠早期脑缺损体积及其与行为学结果的相关性。结果:ET-1模型组的存活率（77.78%）高于HI模型组（66.67%）。免疫荧光染色显示,与NS组相比,ET-1组皮质、纹状体和海马的萎缩体积增高,胼胝体MBP+面积减少。HE染色显示ET-1大鼠侧脑室增大,皮质、纹状体萎缩,胼胝体变薄,神经元排列紊乱、坏死、溶解。ET-1模型脑损伤的异质性较HI模型小。造模后1周,悬吊试验和斜坡实验显示ET-1幼鼠肢体肌力下降,姿势控制能力降低;造模后3～11周,圆筒试验显示ET-1大鼠左前肢运动功能持续低下;造模后11周,楼梯试验和Catwalk试验显示ET-1大鼠存在精细运动功能缺陷,运动速度迟缓伴肢体协调性异常。相比之下,HI大鼠的运动功能轻微受损,且持续时间较短。此外相关性分析显示ET-1大鼠远期精细运动功能与早期脑缺损体积呈负相关。结论:ET-1模型的病理改变以皮质和纹状体缺血性梗死为主,伴邻近胼胝体损伤,大鼠的运动功能缺陷和步态异常持续至成年期,能模拟脑瘫的临床特征。注射ET-1至P5大鼠右侧皮质运动区和纹状体是一种简便、有效的脑瘫模型制作方法。第三章 低氧预处理的人源神经干细胞对脑性瘫痪大鼠的神经修复作用目的:探讨低氧预处理的人源神经干细胞（human neural stem cells,hNSCs）移植治疗脑瘫的疗效及神经修复机制。方法:脑瘫造模后3周,将低氧预处理（5%O2培养24h）的hNSCs（5×105/5μl）立体定位移植至皮质和纹状体的病灶附近。移植后7d或56d,通过免疫荧光染色观察低氧hNSCs在脑内的分布与分化,通过免疫荧光染色和Western Blot分析低氧hNSCs移植对脑内神经营养因子表达、内源性神经血管再生、轴突可塑性的影响。通过NeuN和MBP免疫荧光染色分析灰质和白质萎缩情况,通过圆筒试验、楼梯试验和Catwalk试验评估大鼠的神经功能。结果:移植细胞在脑瘫大鼠脑内存活长达8周,广泛分布于患侧皮质、纹状体等灰质结构以及胼胝体、外囊、扣带等白质结构中,大多数hNSCs分化为神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞。移植低氧hNSCs显著增加脑瘫大鼠患侧脑组织BDNF的表达量,增加患侧SVZ区EdU+细胞数,提高病灶周围RECA-1+血管密度和GAP-43荧光强度,对皮质、纹状体萎缩体积以及胼胝体、外囊MBP+面积无显著影响。圆筒试验显示自移植后28天起大鼠左前肢使用率显著升高,楼梯试验和CatWalk试验显示移植鼠的精细运动功能以及步态协调性和行走速度得到改善。结论:后遗症期移植低氧hNSCs未减轻脑组织萎缩,但可以改善脑瘫大鼠的神经运动功能,其机制可能是低氧hNSCs促进神经营养因子表达,诱导神经血管再生,增强轴突可塑性,进而激活脑瘫残存的神经网络,改善神经功能。