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神经干细胞是一类具有自我更新能力且能分化为神经元、星形胶质细胞以及少突胶质细胞的组织干细胞，在哺乳动物体内主要分布于大脑的室管膜下区及海马齿状回颗粒下区。大量研究表明，包括脑卒中损伤在内的中枢神经系统损伤能激活神经干细胞参与损伤的修复。然而当脑卒中发生后，不仅神经干细胞参与脑损伤的修复，而且血管内皮细胞、周细胞、胶质细胞等其他终末分化细胞也将共同参与修复。
为研究神经干细胞与神经血管单元对脑卒中损伤的响应，本实验构建了CD133-CreERT2；CAG-ZsGreen转基因示踪小鼠，结合出血性脑卒中以及缺血性脑卒中动物模型，示踪CD133+神经干细胞在出血性脑卒中和缺血性脑卒中的情况下的分化谱系，并采用免疫荧光标记法计数分析CD133+神经干细胞的增殖和分化情况及其对中枢神经系统损伤的修复贡献；随后，采用野生型C57BL/6小鼠建立两种脑卒中模型，探究了星形胶质细胞以及周细胞在脑卒中损伤中的作用，从而为脑卒中的临床治疗提供新的思路。实验结果总结如下：
1、神经干细胞对缺血性脑卒中的修复作用。采用CD133-CreERT2；CAG-ZsGreen神经干细胞示踪小鼠构建大脑中动脉短暂闭塞的缺血性脑卒中小鼠模型，使用神经功能损伤评分以及TTC染色法评价模型小鼠的神经损伤程度及梗死情况。随后，使用免疫荧光技术分析缺血损伤后第3d、7d、14d以及28d小鼠脑组织神经干细胞分化谱系，然后采用细胞计数法研究CD133+干细胞对缺血性脑卒中神经损伤修复的贡献。结果显示，缺血损伤也可增强缺血侧纹状体室管膜下区的神经发生，缺血损伤后CD133+干细胞能分化为DCX+未成熟神经元，而且CD133+干细胞来源的DCX+未成熟神经元可向损伤区域迁移并进一步分化为NeuN+成熟神经元；同时，缺血后CD133+干细胞不断分化为大量GFAP+星形胶质细胞，并集中迁移至缺血灶周。在缺血再灌注后第3d-14d，缺血侧CD133+干细胞来源的DCX+未成熟神经元占SVZ区DCX+未成熟神经元数量的比例由仅6.26%±2.3%上升至17.86%±2.09%，缺血再灌注后第28d时该比例稍降至15.73±2.9%；而在损伤后第3d-28d，缺血灶CD133+干细胞来源的NeuN+神经元所占灶周NeuN+单阳性细胞比例由仅0.25±0.19%逐步上升至7.41±0.69%。以上结果提示，缺血损伤可增强神经发生，诱导CD133+干细胞分化为成熟神经元和胶质细胞并迁移至损伤区域。
2、神经干细胞对出血性脑卒中的修复作用。在CD133-CreERT2；CAG-ZsGreen示踪小鼠的大脑中立体定位注射自体血构建出血性脑卒中小鼠模型，通过神经功能损伤评分标准评测模型小鼠的神经损伤情况。随后，采用免疫荧光技术分析出血损伤后第1d、3d、7d及14d小鼠脑组织CD133+神经干细胞分化谱系。最后通过细胞计数法分析出血损伤后CD133+干细胞动员对脑出血损伤的修复情况。脑出血模型实验结果显示，小鼠出血侧SVZ区DCX+未成熟神经元数量在出血后第7d时显著增加，与对照侧具有统计学差异；出血损伤后CD133+干细胞具有分化为DCX+未成熟神经元和GFAP+星形胶质细胞的能力；在不进行任何干预的情况下，出血后第1d至7d时出血侧SVZ区CD133+干细胞来源的DCX+未成熟神经元占SVZ区DCX+未成熟神经元数量比例由2.29±1.98%上升至10.35±3.01%，而出血损伤后第14d时这一比例减少至4.26±1.89%。以上结果提示，出血损伤可增强神经发生，并诱导CD133+干细胞分化为未成熟神经元与星形胶质细胞。
3、星形胶质细胞与血管周细胞对脑卒中损伤的响应。采用野生型C57BL/6小鼠分别建立出血性脑卒中及缺血性脑卒中小鼠模型。通过免疫荧光单标记与细胞计数统计观察星形胶质细胞与周细胞在两种损伤条件下的增殖情况，随后使用免疫荧光双标记法观察星形胶质细胞与周细胞去分化情况。结果显示，出血损伤与缺血损伤后星形胶质细胞大量聚集于损伤灶周，各时间点细胞数量与对照侧相比具有统计学差异；在缺血大脑纹状体中，GFAP+星形胶质细胞可去分化并表达干细胞标志物Nestin。出血损伤不引起周细胞数量发生变化，但缺血大脑中周细胞可在损伤灶周大量增殖；而出血与缺血损伤均能引起周细胞的去分化过程。以上结果提示，星形胶质细胞与周细胞可去分化获得干性，并通过增殖参与修复中枢神经损伤，对神经系统具有潜在的修复作用。
综上所述，本研究首次发现CD133+干细胞在出血性脑卒中及缺血性脑卒中后均可分化为DCX+未成熟神经元及GFAP+星形胶质细胞并向损伤灶迁移，在缺血大脑中可进一步分化为NeuN+成熟神经元，对神经系统进行修复；GFAP+星形胶质细胞在脑出血与脑缺血损伤后大量增殖，并在缺血大脑中去分化获得干性具有分化潜力；同时，PDGFRβ+周细胞在脑出血与脑缺血损伤后也可去分化成为内源性干细胞，并在缺血大脑的梗死灶周大量增殖，参与神经血管单元对脑卒中损伤的响应。
为研究神经干细胞与神经血管单元对脑卒中损伤的响应，本实验构建了CD133-CreERT2；CAG-ZsGreen转基因示踪小鼠，结合出血性脑卒中以及缺血性脑卒中动物模型，示踪CD133+神经干细胞在出血性脑卒中和缺血性脑卒中的情况下的分化谱系，并采用免疫荧光标记法计数分析CD133+神经干细胞的增殖和分化情况及其对中枢神经系统损伤的修复贡献；随后，采用野生型C57BL/6小鼠建立两种脑卒中模型，探究了星形胶质细胞以及周细胞在脑卒中损伤中的作用，从而为脑卒中的临床治疗提供新的思路。实验结果总结如下：
1、神经干细胞对缺血性脑卒中的修复作用。采用CD133-CreERT2；CAG-ZsGreen神经干细胞示踪小鼠构建大脑中动脉短暂闭塞的缺血性脑卒中小鼠模型，使用神经功能损伤评分以及TTC染色法评价模型小鼠的神经损伤程度及梗死情况。随后，使用免疫荧光技术分析缺血损伤后第3d、7d、14d以及28d小鼠脑组织神经干细胞分化谱系，然后采用细胞计数法研究CD133+干细胞对缺血性脑卒中神经损伤修复的贡献。结果显示，缺血损伤也可增强缺血侧纹状体室管膜下区的神经发生，缺血损伤后CD133+干细胞能分化为DCX+未成熟神经元，而且CD133+干细胞来源的DCX+未成熟神经元可向损伤区域迁移并进一步分化为NeuN+成熟神经元；同时，缺血后CD133+干细胞不断分化为大量GFAP+星形胶质细胞，并集中迁移至缺血灶周。在缺血再灌注后第3d-14d，缺血侧CD133+干细胞来源的DCX+未成熟神经元占SVZ区DCX+未成熟神经元数量的比例由仅6.26%±2.3%上升至17.86%±2.09%，缺血再灌注后第28d时该比例稍降至15.73±2.9%；而在损伤后第3d-28d，缺血灶CD133+干细胞来源的NeuN+神经元所占灶周NeuN+单阳性细胞比例由仅0.25±0.19%逐步上升至7.41±0.69%。以上结果提示，缺血损伤可增强神经发生，诱导CD133+干细胞分化为成熟神经元和胶质细胞并迁移至损伤区域。
2、神经干细胞对出血性脑卒中的修复作用。在CD133-CreERT2；CAG-ZsGreen示踪小鼠的大脑中立体定位注射自体血构建出血性脑卒中小鼠模型，通过神经功能损伤评分标准评测模型小鼠的神经损伤情况。随后，采用免疫荧光技术分析出血损伤后第1d、3d、7d及14d小鼠脑组织CD133+神经干细胞分化谱系。最后通过细胞计数法分析出血损伤后CD133+干细胞动员对脑出血损伤的修复情况。脑出血模型实验结果显示，小鼠出血侧SVZ区DCX+未成熟神经元数量在出血后第7d时显著增加，与对照侧具有统计学差异；出血损伤后CD133+干细胞具有分化为DCX+未成熟神经元和GFAP+星形胶质细胞的能力；在不进行任何干预的情况下，出血后第1d至7d时出血侧SVZ区CD133+干细胞来源的DCX+未成熟神经元占SVZ区DCX+未成熟神经元数量比例由2.29±1.98%上升至10.35±3.01%，而出血损伤后第14d时这一比例减少至4.26±1.89%。以上结果提示，出血损伤可增强神经发生，并诱导CD133+干细胞分化为未成熟神经元与星形胶质细胞。
3、星形胶质细胞与血管周细胞对脑卒中损伤的响应。采用野生型C57BL/6小鼠分别建立出血性脑卒中及缺血性脑卒中小鼠模型。通过免疫荧光单标记与细胞计数统计观察星形胶质细胞与周细胞在两种损伤条件下的增殖情况，随后使用免疫荧光双标记法观察星形胶质细胞与周细胞去分化情况。结果显示，出血损伤与缺血损伤后星形胶质细胞大量聚集于损伤灶周，各时间点细胞数量与对照侧相比具有统计学差异；在缺血大脑纹状体中，GFAP+星形胶质细胞可去分化并表达干细胞标志物Nestin。出血损伤不引起周细胞数量发生变化，但缺血大脑中周细胞可在损伤灶周大量增殖；而出血与缺血损伤均能引起周细胞的去分化过程。以上结果提示，星形胶质细胞与周细胞可去分化获得干性，并通过增殖参与修复中枢神经损伤，对神经系统具有潜在的修复作用。
综上所述，本研究首次发现CD133+干细胞在出血性脑卒中及缺血性脑卒中后均可分化为DCX+未成熟神经元及GFAP+星形胶质细胞并向损伤灶迁移，在缺血大脑中可进一步分化为NeuN+成熟神经元，对神经系统进行修复；GFAP+星形胶质细胞在脑出血与脑缺血损伤后大量增殖，并在缺血大脑中去分化获得干性具有分化潜力；同时，PDGFRβ+周细胞在脑出血与脑缺血损伤后也可去分化成为内源性干细胞，并在缺血大脑的梗死灶周大量增殖，参与神经血管单元对脑卒中损伤的响应。