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目的:利用改良自由落体Feeney法构建SD大鼠外伤性颅脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)模型,探讨HIF-1α基因修饰的脐带间充质干细胞(Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells,UCMSCs)与细胞外基质(Extracellular matrix,ECM)复合体移植对大鼠脑创伤后神经修复的影响。方法:将HIF-1α基因转染UCMSCs,通过Western Blot鉴定HIF-1α基因在UCMSCs中的表达;采用化学提取法取得的ECM,通过苏木精-伊红(Hematoxylin–Eosin,HE)染色鉴定细胞去除情况,免疫组化染色证明胶原蛋白保留情况;选取30只体重在220-260g SD雄性大鼠,通过Feeney法建立大鼠中度TBI模型,随机分为5组(各组6只):A组脑创伤区移植生理盐水,B组脑创伤区移植UCMSCs,C组脑创伤区移植ECM,D组脑创伤区移植HIF-1α基因修饰的UCMSCs,E组脑创伤区移植HIF-1α基因修饰的UCMSCs与脱细胞脑支架复合体,术后1天进行移植,分别在脑创伤后1天、脑创伤后7天、脑创伤后14天和脑创伤后28天对不同实验组大鼠进行改良的神经功能缺损评分(mNSS,modified Neurological Severity Scores),并鉴定环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB,cAMP-response element binding protein)基因表达。结果:组织块培养法获取UCMSCs,形态学观察呈纤维样细胞。免疫荧光检测细胞表型CD105阳性,符合MSCs表面标记;Western Blot证实采用脂质体Lipofectamine2000转染的UCMSCs中,HIF-1α蛋白表达明显增加;采取化学提取法取得的脱细胞凝胶支架经苏木精-伊红染色证实细胞明显去除,免疫组化证实胶原蛋白得到保留;在细胞移植治疗大鼠TBI模型2周开始,HIF-1α-UCMSCs组行为学评分均比对照组行为学评分明显降低(P<0.05);UCMSCs组、ECM组与生理盐水组相比CREB蛋白表达明显增多(P<0.05);HIF-1α-UCMSCs组与UCMSCs组相比CREB蛋白表达明显增多(P<0.05);HIF-1α-UCMSCs+ECM组与UCMSCs组、ECM组、HIF-1α-UCMSCs组相比CREB蛋白表达明显增多(P<0.05)。结论:对于中度TBI损伤大鼠单一的UCMSCs、ECM、HIF-1α-UCMSCs都可以不同程度的修复TBI后神经损伤;而将UCMSCs、HIF-1α,ECM三者结合到一起治疗比单一治疗效果更显著。