正在进行安全检测...
发布时间:2023-10-30 14:00:41
中华妇幼临床医学杂志(电子版)2017年8月第13卷第4期 ・述评・ 骨髓间充质干细胞治疗缺氧缺血性 脑损伤的研究现状 郑臻母得志 【摘要】骨髓间充质干细胞(BMSC)是一类具有多向分化潜能的干细胞。近年研究结果显示,移 植BMSC治疗缺氧缺血性脑损伤(HIBD)动物模型,具有促进HIBD动物模型脑组织结构和神经功能改 善的作用。其可能的作用机制包括:①细胞替代作用;②分泌神经营养因子和调控细胞因子,发挥免疫 调节作用;③趋化作用及促进新生血管形成等。笔者拟针对BMSC治疗HIBD的分子机制进行阐述。 【关键词】问质干细胞; 缺氧缺血,脑; 移植; 治疗; 模型,动物 Research status of bone marrow mesenchymal stem cells in treatment of hypoxic—ischemic brain damage Zheng Zhen,Mu Dezhi.Department of Pediatrics,Key Laboratory of Birth Defects and Related Diseases of Women and Children(Sichuan University),Ministry of Education,West China Second University Hospital,Sichuan University,Chengdu 610041,Sichuan Province,China C0rr 5 0咒 g author:Mu Dezhi,Email:mudz@SCU.edu.cn [Abstract] Bone marrow mesenchymal stem cells(BMSC)have multiple differential potentia1. Recent studies have shown that BMSC treatment can improve the brain tissue structure and nerve function of animals after hypoxic—ischemic brain damage(HIBD).The possible mechanisms may be involved in cell replacement,secreting neurotrophic factors and regulating cytokines through the immune regulating function,chemotaxis,and promoting the formation of new blood vessels.In this editorial,we describe the possible molecular mechanisms of BMSC in the treatment of HIBD. 【Key words】 Mesenchymal stem cells;Hypoxia ischemia, brain; Transplantati。n; Treatment; Models,anima1 Fund programs:National Natural Science Foundation of China(81330016,81630038);Major State Basic Research Development Program(2017YFA0104200,2O13CB9674O4,2012BA104B04); Science and Technology Plan Proj ect by Science&Technology Department Of Sichuan Province (2O14SZ0149。2O16TD0002) 新生儿缺氧缺血性脑病(hypoxic—ischemic 的负担_】]。目前临床上尚缺乏针对HIE的特异性 encepha1opathy,HIE)是sJ,JL严重的神经系统疾病, 治疗方法,而干细胞移植(stem cell 其发病率在发达国家为0.1 ~0.8 ,发展中国家 transp1antation,SCT)为新生儿重度HIE的治疗带 中,HIE发病率可高达2.6 [1]。重度HIE患儿的 来新希望。基础研究结果表明,骨髓间充质干细胞 病死率为1O ~6O ,存活患儿中,约25 患有严 (bone marrow mesenchymal stem cells,BMSC)能 重神经系统后遗症,给患儿及其家庭、社会带来极大 促进脑组织结构和功能的改善 。]。为了研究HIE 的发病机制与治疗措施,科学家们通过建立缺氧缺 血性脑损伤(hypoxic—ischemic brain damage, DoI:10.3877/cma.j.issn.1673—5250.2017.O4.001 HIBD)动物模型模拟人类新生儿HIE,对BMSC 基金项目:国家自然科学基金资助项目(81330016、81630038); 的作用及其机制进行深入研究的结果发现,移植 国家重点研发计划项目(2017YFA0104200、2013CB967404、 2012BA104B04);四川省科技厅科技计划项目(2014SZ0149、 BMSC治疗HIBD动物模型,能促进HIBD动物模 201 6TD0002) 型脑组织结构和神经功能的改善,但是BMSC发挥 作者单位:610041成都,四川大学华西第二医院儿科、出生缺陷 保护作用的具体机制,迄今尚不清楚。笔者检索并 与相关妇儿疾病教育部重点实验室 研读了近年BMSC在HIBD动物模型的研究,拟就 通信作者:母得志,Ernail:mudz@SCU.edu.cn BMSC治疗HIBD的分子机制进行阐述,为BMSC
在治疗HIE的临床应用提供理论参考。 1 骨髓问充质干细胞生物学特性 物模型,均能辽移至脑内, 且通过侧脑窜移植 BMSC,到达脑组织rf1的BMSC数量较多,见图1, 这与既往研究结果一致 】。本研究所用的PKf-{ 26红色荧光细胞链接试剂盒的批号为SI BK46l2V (美 Sigma公司)。 BMSC足一类具有多向分化潜能的千细胞 , 叮被诱导分化为神经细胞、神经胶质细胞 ,具订 免疫原性低的特性。这使得BMSC除r能自体移 笔者认为,由于通过侧脑窜移植BMSC的移植 植外,也能 种异体移植。BMSC还具有取材方便、 制备容易、稳定性好等优点,已经成为组织T程学的 研究热点。 2 骨髓间充质干细胞移植在治疗缺氧缺血性脑损 伤动物模型中的应用 成功率较高,冈此,n 首选侧脑室移植方式探讨其存 HIBD动物模 r{1的作用机制。此外,动物经缺氧 预处理后,BMSC的移植成功牢明显增加。凶此, 制作HIBD动物模刑前,也可通过缺氧预处 方 式,确保BMSC的移植成功率,以进行进一步研究。 临床上HIE主要足低氧血症所致的脑损伤,患儿本 2.1 骨髓问充质干细胞治疗缺氧缺血性腑损伤的 移植途径 身存在低氧状态,如果将来BMSC用于HIE患儿 的治疗,推测其移植成功率也能得到一定保证。 外,巾于对于侧脑室移植BMSC的数量,迄今尚尢 目前,BMSC颅内移植途 卡要包括5种:侧脑 室移植、动脉移植、静脉移植、腹腔移植和鼻腔『人】移 植 。侧脑室移植为直接向侧腑室中注射BMS(、, 这种方式到达颅内的BMSC数量最多,但易造成脑 组织(脑穿刺部位)的2次损伤 。经颈内动脉移 确切定沦,笔者的前期研究结果发现,侧脑率移植 BMS(:的数量为2×l0。 I 时,能够改善HIBI)人鼠 的腑组织损伤及其认知功能 。 2。2骨髓问允质于细胞红缺氧缺血性脑损伤动物 模型中的研究 在HIBD动物模型中,BMSC移植埘H1BD动 物模型的胁i组织结构及神经功能的改善,均具有日JJ 效果 。BMSC移植.对j HIBD动物模 的 植,BMSC小经过体循环而直接到达呐组织, 且可 避免对腩部造成的2次损伤,但是易造成血栓形成。 进而导致血管栓塞 。经静脉移植和经腹腔移植 BMSC。这2种方法操作简单.对宿主损伤小.但是 到达颅内的BMS( 数量少。这町能是移植的 BMSC经过体循环、肺循环后,大部分BMSC滞留 运动功能具有改善作用,町降低脑组织损伤程度,使 神经元细胞增JJI1,炎症细胞减少, 图2。I)ongega 于外周组织、器官及外周循环r『】的缘故 ”。鼻腔1人】 移植BMSC是一种无创的移植方式,BMSC通过嗅 球或者脑脊液途 ,经筛骨板到达腑内,细胞到达颅 等。 。将PKH 26标记的BMS(2,通过鼻腔内移植方 式治疗HIBI)模型小鼠,BMSC移植24 h后。在人 脑梗死 和对侧半球,均可 PKH 26标记的 BMSC。该研究结果还发现,HIBD模型小鼠缺氧 缺血49 d后,BMSC治疗组小鼠的皮质及海马损伤 叫 减轻,认知功能及感觉运动功能明显恢复,而对