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目的:观察人发角蛋白(human hair keratin, HHK)复合神经干细胞(neural stem cells,NSCs)植入成年SD大鼠撞击性脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)模型后脊髓组织的形态学变化和大鼠行为学表现,探讨以组织工程学方法解决脊髓损伤问题的可行性,为应用神经干细胞修复神经系统疾病及损伤提供新的思路。 方法:1.神经干细胞的分离培养及鉴定。取SD大鼠胚胎(E14—16)大脑皮层组织制成单细胞悬液,在含表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、白血病抑制因子、N2等的DMEM/F12无血清培养液中进行培养,用免疫荧光技术鉴定培养所得神经球后,取5~10代的细胞用5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记。 2.HHK复合NSCs植入大鼠损伤脊髓的实验研究。80只成年SD雌鼠,按2×2析因实验设计随机分为:单纯损伤组,损伤后植入HHK组,损伤后植入NSCs组和损伤后复合植入HHK与NSCs组等4组。根据BBB分级标准,采用NYU撞击装置制备T10节段脊髓中度损伤模型,在损伤后即时将HHK和BrdU标记的NSCs悬液(10~5/μL,5μL)植入损伤部位。观察术后大鼠行为学改变,并进行BBB评分和斜板试验以了解其后肢运动功能恢复情况,观察神经干细胞在损伤脊髓组织中的增殖、分化、迁移情况及其与HHK在宿主脊髓内的整合情况。 结果:1.神经干细胞的分离培养及鉴定:培养细胞形成悬浮球,表现出较强的分裂增殖能力和自我更新能力,经激光共聚焦显微镜检测呈Nestin阳性,表明所获得细胞为神经干细胞。 2.脊髓损伤区组织学改变:1w:脊髓组织水肿,灰质结构消失,为液化性坏死所代替,坏死周围见白细胞浸润,胶质细胞增生,并出现嗜神经现象。HHK位于坏死区,周边细胞少。2w:水肿消退;中央坏死区出现胶质细胞,分泌胶质原纤维成海绵状结构,周边偶见单核细胞。HHK周边胶质细胞、巨噬细胞增多。HHK结构完整。4w:坏死后的空间,被胶质纤维所填充与代替。细胞成分少,脊髓胶质化改变。巨噬细胞吞噬坏死:啐片。HHK周边包绕胶原纤维,其内有成纤维细胞、胶质细胞、炎症细胞等形成的层状分布细胞群。 3.NSCs的存活、迁移和分化及其与HHK的关系:1w:NSCs集中分布于注射区。形态较小,圆形或类圆形。2w:NSCs分布较分散,数量少,脊髓损伤节段上下3mm处未见BrdU(+)细胞。4w:NSCs分布稀疏、弥散,可见于距损伤3mm处。形态