细胞移植修复脊髓损伤的进展(1)(3)
2015-02-13 01:00
导读:目前关于SCs的研究倾向于以下两个方面:基因修饰SCs和自体激活SCs。 2.1 基因修饰后的SCs移植治疗SCI 随着分子生物学的发展,通过转基因技术,可以将表达
目前关于SCs的研究倾向于以下两个方面:基因修饰SCs和自体激活SCs。 2.1 基因修饰后的SCs移植治疗SCI
随着分子生物学的发展,通过转基因技术,可以将表达特定物质的目的基因通过重组腺病毒或逆转录病毒、质粒等转入靶细胞内,并保证其存活、分泌生长因子以及引导轴突生长所需的细胞外基质等。近年来基因治疗已被广泛应用于SCI治疗,它可以提供长期、安全、部位局限的促进脊髓功能恢复、轴突再生的物质;不仅如此,它还可以向中枢神经系统中的特定部位的实质内运送营养因子,从而成为当今SCI治疗中的一大热点。冯世庆[18]等将NGF和BDNF基因修饰的SCs应用于SCI的治疗,实验表明转基因SCs可以持续大量分泌神经营养因子,从而让局部释放的神经营养因子不断刺激、引导宿主纤维和移植物的整合与联系,促进SCI的修复。陈礼刚等[19]将pSVPoMcat微基因修饰雪旺氏细胞(SC)脊髓内移植,研究显示PSVPoMoat微基因修饰SC可抑制GFAP的表达,促进SCI后神经元的功能恢复以及神经轴突的再生。基因修饰的SCs具有以下特点:(1)移植后能在中枢神经系统内长期存活;(2)能分泌高水平的神经营养因子;(3)使轴突髓鞘化;(4)能诱导对神经营养因子反应的轴突生长旺盛;(5)可在体内长时间的表达转移基因。SCs不仅本身即可促进中枢神经系统的再生、髓鞘的重建和部分神经功能的恢复,同时又可作为SCI基因治疗的移植载体。 2.2 自体激活的SCs治疗SCI
对自体SCs移植的研究一直进展迅速,为了能够更加迅速有效分离SCs,Vroemen等[20]利用磁性—活细胞分类(magnetic-actiVated cell separation,MACS)技术分离表达p75低亲和力神经生长因子(low affinity nerve growthfactor receptor,p75LNGFr)的SCs,为临床解决SCs来源提供迅速有效的方法。国内冯世庆[21,22]等将自体激活的SCs植入SCI动物模型,自体激活SCs移植后通过顺行示踪法标记脑部皮质脊髓束;标记移植物和P0免疫组化法观察移植物的存活情况;光镜观察脊髓组织形态学改变;并对大鼠后肢神经功能恢复情况用BBB评分进行评价,综合评价对脊髓组织形态与功能的修复作用。并将此研究成果应用于临床,选择合适的SCI志愿者行自体激活SCs移植I期临床研究。结果表明:(1)采用自体激活SCs移植治疗SCI,其自体激活的SCs可持续大量分泌脊髓再生所必需的神经营养因子,显著促进受损神经元再生,诱导再生轴突通过损伤脊髓和移植物界面;(2)移植的SCs能够填充损伤后的脊髓空洞,诱导轴突再生,连接损伤轴突的远、近端,恢复脊髓的解剖完整性,受损的轴突髓鞘化,恢复脊髓的传导能力;(3)自体激活SCs混悬液中含有的巨噬细胞能够吞噬胶质瘢痕,减少脊髓再生抑制性微环境的产生;(4)自体细胞移植无免疫排斥反应,不涉及伦理问题。
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随着SCs的提取、纯化、培养扩增技术和转基因技术、自体激活技术的成熟,SCs移植治疗SCI成为最有希望应用于临床的方法之一,但SCI后功能的恢复很大程度上依赖于再生的轴突能否顺利穿过胶质瘢痕交界区域,能否建立有效的突触联接。植入的SCs在局部的迁移距离非常有限;而且其植入损伤脊髓后是否能长时间存活,从而最大限度地保证损伤轴突再髓鞘化和脊髓再生也尚未确定[22,23]。因此,如何保持SCs移植入SCI部位后的生物活性并增加其迁移范围,使再生轴突突破SCI胶质瘢痕界面,建立由功能的突触联接将是今后研究的方向之一。 3 嗅鞘细胞(olfactory ensheathing cells,OECs)
嗅粘膜神经元是体内唯一生后形成的神经元,它在成熟的个体内可持续分裂,OECs在成年哺乳动物终生都可以成功地诱导嗅觉轴突再生。OEC是一种特殊的胶质细胞,分布于嗅神经的全长构成嗅神经元赖以生存的外环境。OECs兼具雪旺细胞和星形胶质细胞的特点,但它与二种细胞又不同。原位杂交研究提示OEC不仅可以分泌神经营养因子还能表达层黏蛋白、纤黏连蛋白、胶质源性连接素和神经细胞黏附分子等促进轴突的修复和再生。Lopez-Vales等[24]将OECs移植入大鼠T8SCI部位,运动功能得到显著改善,为临床应用OECs治疗SCI提供理论基础。Santos等[25]的实验结果显示,SCI后植入OECs,大鼠的运动功能和感觉—运动反射得到恢复,相关的上运动神经元轴突再生长入脊髓横断处的远端组织内,并生长较长距离。然而也有一些作者持不同意见,一些实验研究表明并非OECs直接促进了髓鞘化和轴突再生[26]。OECs植入SCI部位后,增强了损伤部位自体雪旺细胞的内在功能,和雪旺细胞一起为轴突再生提供良好的三维立体微环境。