研究背景及目的脊髓损伤(SCI)是脊柱损伤最严重的并发症,是世界范围内预后最差的疾病之一。脊髓作为中枢神经系统一个重要部分,是许多反射的中枢,一旦损伤后往往导致损伤节段以下肢体严重的功能障碍,给患者本人及家庭、社会带来了沉重的经济负担,因此,针对脊髓损伤的治疗已成为当今医学界的一大课题。但由于神经元缺乏再生能力,传统药物和手术治疗促进神经修复作用十分有限。与之相比,细胞移植治疗脊髓损伤可补充受损的神经元,修复神经损伤,但脊髓损伤早期的炎症反应常常导致移植细胞的死亡。一方面炎症反应产生了破坏性的影响,介导了神经胶质细胞、神经元和移植细胞的死亡,另一方面炎症清除了坏死的细胞碎片,有益于神经再生和功能修复。因此,如何理解炎症作用的两面性,改善损伤后不利的微环境成为脊髓损伤细胞治疗的关键。有研究证实炎症这种促损伤和促损伤修复的双重作用与巨噬细胞的极化有关。巨噬细胞作为机体内最重要的吞噬和抗原提呈细胞,在不同微环境下会表现出不同的功能特点。巨噬细胞功能随微环境变化发生动态改变的过程被称为巨噬细胞的极化。巨噬细胞多种亚型中与损伤修复关系最密切的是“经典活化型”巨噬细胞(M1型)和“替代活化型”巨噬细胞(M2型)。M1型巨噬细胞分泌IL-1β、IL-6、TNF-α等促炎因子、活性氧和一氧化氮等,导致了组织的进一步损伤,促进胶质瘢痕形成。而M2型巨噬细胞分泌IL-4、IL-10、TGF-β等抗炎因子和神经营养因子NGF等,发挥神经保护作用,促进受损神经修复和轴突再生。因此,M1型与M2型巨噬细胞的比例是决定脊髓损伤转归的重要因素,促进M1型巨噬细胞向M2型转化有助于改善脊髓损伤后不利的炎症微环境,有利于脊髓损伤的治疗和预后。干细胞是一类具有自我复制能力的多潜能细胞,常作为细胞治疗的种子细胞,其不仅具有多向分化潜能,还具有免疫调节特性。研究报道胚胎干细胞(ES)、造血干细胞(HSCs)、神经前体细胞、间充质干细胞(MSCs)等具有脊髓损伤治疗潜力,胚胎干细胞和造血干细胞难以获取且存在伦理问题,且造血干细胞常引起移植排斥,而典型的MSCs即骨髓间充质干细胞(BMSCs)成神经能力尚有争议,因此需要找寻新的理想种子细胞来源。毛乳头细胞(DPCs)易获取,来源丰富,且颅面部毛乳头内有皮肤来源的前体细胞(SKPs),其具有神经嵴干细胞特性,具有神经分化潜能。其与MSCs表达相同的表面标记物,由此推测其可能具有与MSCs具有相同的免疫调节特性。且本课题组前期研究中发现,在脊髓损伤的急性期,在大鼠脊髓损伤模型中分别移植DPCs及BMSCs后,DPCs能比BMSCs更好地拮抗炎症反应所引起的移植细胞死亡,脊髓损伤部位DPCs数量明显多于BMSCs,同时DPCs移植组损伤周围巨噬细胞浸润明显多于BMSCs。RT-PCR证实DPCs在m RNA水平表达IL-10、TGF-β、VEGF,上述基因均能促进M2型巨噬细胞极化。上述结果提示DPCs可能对巨噬细胞极化具有调节作用。因此,本研究以BMSCs作为阳性对照,在对分离纯化获得的大鼠毛乳头细胞表面标志和多向分化潜能进行鉴定的基础上,研究其对巨噬细胞极化的调节作用,旨在为脊髓损伤的细胞治疗开辟新的种子细胞来源。方法方法1.分离培养BMSCs、DPCs,通过流式细胞术检测其表面标记物的表达,实时定量PCR检测其炎症相关细胞因子的表达水平。2.分离培养骨髓源性巨噬细胞(BMDMs),通过细胞免疫荧光、流式细胞术、特殊染色鉴定其纯度,在LPS+IFN-γ刺激下诱导为M1型巨噬细胞。3.将BMSCs、DPCs分别与BMDMs共培养24h后检测BMDMs的M1/M2型标记物及特征性细胞因子表达水平的变化。结果1.本实验成功分离培养了大鼠颅面部触须DPCs、BMSCs,经鉴定,DPCs具有与BMSCs相同的间充质干细胞标记物及多向分化潜能。2.与BMSCs相比,DPCs高表达M2型巨噬细胞相关细胞因子IL-4、IL-10、VEGFA,而低表达M1型巨噬细胞相关细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α。3.成功分离培养骨髓源性巨噬细胞,并将其诱导为M1型巨噬细胞。4.与DPCs共培养后,M1型巨噬细胞比例降低,其标志物i NOS、CD86及其特征性细胞因子TNF-α表达水平降低,而M2型巨噬细胞比例升高,其标志物CD206及其特征性细胞因子IL-10、VEGFA表达水平升高,其变化比BMSCs共培养组显著。结论DPCs具有与BMSCs相同的间充质干细胞标志物和多向分化潜能,其高表达M2型巨噬细胞相关因子,可调控巨噬细胞向M2型巨噬细胞极化,且诱导能力强于BMSCs,有望成为脊髓损伤细胞治疗的新的种子细胞来源。