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人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞移植對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷大鼠VEGF分泌及血管新生的影響

2013-11-23 11:51趙俊暕陳乃耀石峻王沂孟愛(ài)國(guó)韓曉燕趙輝
關(guān)鍵詞:腦損傷免疫組化腦組織

趙俊暕 陳乃耀 石峻 王沂 孟愛(ài)國(guó) 韓曉燕 趙輝

創(chuàng)傷性腦損傷(traumatic brain injury,TBI)是威脅公眾健康的普遍問(wèn)題。Marshall[1]等發(fā)現(xiàn)死于TBI的患者90%有缺血性改變,缺血是繼發(fā)性損害的主要機(jī)制。腦損傷灶周?chē)M織的新生血管形成是改善血循環(huán)的物質(zhì)前提,也是神經(jīng)細(xì)胞間突觸聯(lián)系、功能重建的基礎(chǔ)[2]。近年來(lái)人臍血間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell,MSCs)的深入研究,為腦損傷的治療及修復(fù)提供了新的思路[3]。本研究擬利用大鼠TBI模型,觀察人臍血MSCs在大鼠腦內(nèi)的遷移、分布,大鼠腦組織病理變化及干細(xì)胞移植后大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)情況,以及人臍血MSCs對(duì)損傷腦組織血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(vascular epidemal growth factor receptor,VEGF)、VEGF受體2(VEGF-R2)分泌與血管新生的影響,探討人臍血MSCs移植的腦保護(hù)作用機(jī)制,期望為腦損傷的干細(xì)胞治療提供相關(guān)理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:清潔級(jí)健康雄性SD大鼠90只,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,體質(zhì)量250~350g,采取自然光照,自由進(jìn)食喂養(yǎng)。

1.1.2 主要試劑和儀器:人臍血MSCs(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所饋贈(zèng));鼠抗人Brdu單克隆抗體、SP-9002免疫組化試劑盒(北京博奧森生物技術(shù)公司);VEGF原位雜交檢測(cè)試劑盒(天津?yàn)笊镏破饭荆?;兔抗?CD34、VEGF、VEGF-R2多克隆抗體、SABC即用型免疫組化試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司);Image-Pro Plus 6.0數(shù)碼醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)(麥克奧迪儀器儀表有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 MSCs標(biāo)記:將人臍血 MSCs用完全DF-12培養(yǎng)液〔含10%(體積分?jǐn)?shù))FBS、100U/mL青霉素、100μg/mL鏈霉素、0.2mmol/L谷氨酰胺,均為培養(yǎng)液的終濃度〕常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)并換液至第4代,移植前72h于細(xì)胞培養(yǎng)基中加入Brdu(200 μmol/L)10μL。72h后,行Brdu細(xì)胞免疫組化鏈霉親和素-生物素法(streptavidin-peroxidase,SP法)檢測(cè)其標(biāo)記率。細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性,未著色為陰性。MSCs細(xì)胞的形態(tài)、生長(zhǎng)及分化不受影響,標(biāo)記率達(dá)到80~90%,可滿足移植細(xì)胞的標(biāo)記需要,即可用于下一步實(shí)驗(yàn)。

1.2.2 動(dòng)物分組和TBI模型制作:將大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、損傷對(duì)照組(對(duì)照組)和實(shí)驗(yàn)組,每組均30只。對(duì)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組采用改良Feeney自由落體方法[4]制作大鼠TBI模型。以10%(質(zhì)量濃度)水合氯醛按體質(zhì)量3mL/kg劑量腹腔注射麻醉大鼠后,固定于立體定向儀上,于矢狀正中線切開(kāi)頭皮約2.0cm,分離皮下組織及骨膜。暴露前囟、冠狀縫、矢狀縫和雙側(cè)頂骨,于右側(cè)冠狀縫后4mm,中線旁開(kāi)2mm,以磨鉆磨除顱骨骨質(zhì),做一直徑約5mm的骨窗,保持硬腦膜的完整。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均使用自由落體儀以20 g擊錘從30cm高處自由墜落,撞擊該處硬腦膜,縫合頭皮。撞擊致傷力為0.048N·s,造成中度腦挫裂傷。致傷后實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組所有大鼠均出現(xiàn)四肢抽搐,呼吸暫停數(shù)秒,術(shù)后昏迷2~10h,說(shuō)明致傷成功,即TBI造模成功。假手術(shù)組只開(kāi)骨窗,不撞擊硬腦膜。在造模操作后24h,實(shí)驗(yàn)組所有大鼠均經(jīng)鼠尾靜脈緩慢注入3×106個(gè)/mL MSCs(以1mL PBS液溶解)1mL,留針5min后緩慢拔針;對(duì)照組和假手術(shù)組所有大鼠經(jīng)鼠尾靜脈注入等體積的PBS液(含NaCl 8g,KCl 0.2g,Na2HPO43.63g,KH2PO40.24g),注射后分籠喂養(yǎng)觀察大鼠,注射后所余MSCs行臺(tái)盼藍(lán)染色檢測(cè)細(xì)胞活性。注射后剩余細(xì)胞行臺(tái)盼藍(lán)染色,結(jié)果顯示90%以上細(xì)胞存活,說(shuō)明MSCs細(xì)胞經(jīng)標(biāo)記后生長(zhǎng)存活基本不受影響,可滿足移植細(xì)胞標(biāo)記需要,可用于下一步實(shí)驗(yàn)。3組大鼠均未使用免疫抑制劑,所用試劑也無(wú)免疫抑制的作用。

1.2.3 神經(jīng)功能評(píng)價(jià):分別于注射后第3、7、14、21和28天處死大鼠之前,由不了解實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組者參照Mahmood等[5]的方法,對(duì)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組分別采用神經(jīng)系統(tǒng)疾病嚴(yán)重程度評(píng)分(neurological severity score points,NSS)評(píng)價(jià)大鼠神經(jīng)功能,包括運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)、反射和平衡實(shí)驗(yàn)4部分,總分18分,13~18分表示嚴(yán)重?fù)p傷,7~12分表示中度損傷,1~6分表示輕度損傷。

1.2.4 腦組織標(biāo)本制備和組織學(xué)評(píng)價(jià):各組分別于注射后第3、7、14、21和28天,隨機(jī)選取6只大鼠,經(jīng)深度麻醉后處死,完整取出腦組織,切下?lián)p傷灶及其周邊3mm區(qū)域的腦組織,固定24h,經(jīng)脫水、透明、浸蠟、包埋、切片,厚度約5μm,每只鼠腦組織做6張切片。

(1)HE染色:取每組大鼠腦組織切片各6張,200倍光鏡下分別觀察三組大鼠腦組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)、胞質(zhì)、胞核,腦組織壞死細(xì)胞存在及多少。

(2)腦組織中Brdu免疫組化表達(dá):取上述損傷周邊區(qū)腦組織切片每組大鼠各6張,進(jìn)行Brdu免疫組織化學(xué)染色,按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。在400倍光鏡下觀察Brdu陽(yáng)性細(xì)胞及其分布情況。隨機(jī)觀察損傷周邊皮質(zhì)區(qū)10個(gè)不重疊的視野(約0.25 mm2),計(jì)數(shù)Brdu陽(yáng)性細(xì)胞平均數(shù)。細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為Brdu陽(yáng)性,未著色為陰性。

(3)血管新生及血管相關(guān)細(xì)胞因子檢測(cè):取上述損傷周邊區(qū)腦組織切片每組每個(gè)時(shí)間點(diǎn)各6張,應(yīng)用抗CD34抗體免疫組化標(biāo)記大鼠腦損傷周邊區(qū)腦組織血管內(nèi)皮細(xì)胞,CD34免疫組化(SABC鏈霉親和素-生物素-復(fù)合物法)檢測(cè)按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,以細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性。微血管密度(microvessell density,MVD)計(jì)數(shù)按 Weidner等[6]的方法進(jìn)行,在400倍鏡下,每張切片在同一損傷周邊皮質(zhì)區(qū)選擇10個(gè)視野(約0.25mm2)進(jìn)行微血管計(jì)數(shù),并計(jì)算MVD,記取均值。微血管的判定:任何染成棕黃色的內(nèi)皮細(xì)胞或血管內(nèi)皮細(xì)胞簇,只要它們和鄰近的微血管、腫瘤細(xì)胞及其他結(jié)締組織不相連,即作為可計(jì)數(shù)的微血管,血管腔及腔內(nèi)的紅細(xì)胞均不作為計(jì)數(shù)微血管的條件。

取上述損傷周邊區(qū)腦組織切片每組每個(gè)時(shí)間點(diǎn)大鼠各6張,應(yīng)用抗VEGF、VEGF-R2抗體標(biāo)記大鼠腦損傷周邊區(qū)腦組織VEGF和VEGF-R2,VEGF、VEGF-R2免疫組化(SABC 鏈霉親和素-生物素-復(fù)合物法)檢測(cè)均按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。以細(xì)胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性,未著色者為陰性。用原位雜交法檢測(cè)VEGF mRNA,采用地高辛標(biāo)記的VEGF mRNA寡核苷酸探針標(biāo)記大鼠腦損傷周邊區(qū)腦組織血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子mRNA,檢測(cè)按試劑盒說(shuō)明,其陽(yáng)性細(xì)胞為胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒者,未著色為陰性。通過(guò)Image-pro plus 6.0醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)測(cè)定吸光度〔D(λ)〕值,并根據(jù)所得 D(λ)值推導(dǎo) VEGF、VEGF-R2及 VEGF mRNA陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量。D(λ)值越大,表示細(xì)胞數(shù)量越多。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 16.0軟件進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。同一時(shí)間點(diǎn)三組中組間兩兩比較采用卡方檢驗(yàn),同一組中不同時(shí)間點(diǎn)比較采用方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠NSS評(píng)分 實(shí)驗(yàn)組大鼠均未發(fā)現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)。假手術(shù)組NSS評(píng)分均為0。注射后第7、14、21、28天,實(shí)驗(yàn)組NSS評(píng)分均低于對(duì)照組(P<0.05)(表1)。

2.2 MSCs移植后腦組織形態(tài)學(xué)表現(xiàn) 光鏡下假手術(shù)組大鼠腦組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)基本正常,未見(jiàn)明顯病理改變。胞質(zhì)被染成淡紅色,胞核呈藍(lán)色,部分細(xì)胞可見(jiàn)核仁(圖1A)。對(duì)照組大鼠腦組織受損皮層組織結(jié)構(gòu)破壞,損傷中心區(qū)可見(jiàn)大量的壞死細(xì)胞,胞核皺縮,細(xì)胞結(jié)構(gòu)消失(圖1B)。實(shí)驗(yàn)組腦組織壞死范圍縮小,細(xì)胞結(jié)構(gòu)較對(duì)照組完整,細(xì)胞核固縮較對(duì)照組明顯減輕(圖1C)。

表1 注射后兩組大鼠NSS評(píng)分比較 (,n=6)

表1 注射后兩組大鼠NSS評(píng)分比較 (,n=6)

注:與對(duì)照組同一時(shí)點(diǎn)比較,*P<0.05,**P<0.01

組別3d 7d 14d 21d 28d實(shí)驗(yàn)組 10.20±0.51 5.82±0.65* 4.18±0.68** 4.02±0.54** 3.46±0.47**對(duì)照組 10.32±0.61 7.31±0.67 6.68±0.83 6.02±0.73 5.36±0.48

圖1 各組大鼠經(jīng)注射后3天腦損傷周邊區(qū)組織形態(tài)學(xué)表現(xiàn)(HE×200)A:假手術(shù)組;B:對(duì)照組;C:實(shí)驗(yàn)組圖2 各組腦組織Brdu陽(yáng)性的MSCs細(xì)胞比較(免疫組化染色SABC法×200)A:實(shí)驗(yàn)組注射后第3天腦損傷灶周邊區(qū)(箭頭所示為Brdu標(biāo)記的MSCs);B:實(shí)驗(yàn)組注射4周后腦損傷灶周邊區(qū);C:實(shí)驗(yàn)組注射后第3天腦損傷對(duì)側(cè)腦組織;D:對(duì)照組注射后第3天

2.3 MSCs移植后在腦內(nèi)的存活、分布 實(shí)驗(yàn)組注射后第3天可見(jiàn)Brdu標(biāo)記陽(yáng)性的MSCs聚集在損傷部位,分布均勻(圖2A),4周后仍可見(jiàn)(圖2B)。損傷對(duì)側(cè)半球注射后第3天只見(jiàn)極少數(shù)的Brdu標(biāo)記MSCs(圖2C)。假手術(shù)組和對(duì)照組注射后第3天均未見(jiàn)Brdu標(biāo)記的MSCs(圖2D)。

2.4 腦組織損傷周?chē)べ|(zhì)區(qū)血管新生和細(xì)胞因子表達(dá)

2.4.1 大鼠腦損傷周邊區(qū)MVD檢測(cè):造模操作后假手術(shù)組血管內(nèi)皮細(xì)胞極少;對(duì)照組腦損傷周?chē)べ|(zhì)區(qū)有較多散在分布的單個(gè)血管內(nèi)皮細(xì)胞;實(shí)驗(yàn)組腦損傷周?chē)べ|(zhì)區(qū)有較多單個(gè)血管內(nèi)皮細(xì)胞和連成條索狀的血管樣結(jié)構(gòu)。假手術(shù)組MVD值極低。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組MVD值均于創(chuàng)傷后第14天達(dá)高峰,隨后對(duì)照組MVD下降,實(shí)驗(yàn)組在創(chuàng)傷后第21、28天仍維持較高水平(對(duì)照組F=7.32,P<0.05;實(shí)驗(yàn)組F=4.06,P<0.05),各時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組MVD值均高于對(duì)照組(P<0.01)(表2,圖3)。

2.4.2 損傷周?chē)べ|(zhì)區(qū)腦組織VEGF蛋白表達(dá):假手術(shù)組VEGF蛋白數(shù)量極少。注射后各時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組在損傷周邊區(qū)VEGF蛋白計(jì)數(shù)較對(duì)照組明顯增多(P<0.05)。對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組VEGF蛋白計(jì)數(shù)在注射后第7天達(dá)高峰,隨后對(duì)照組表達(dá)逐漸減弱,第21、28天實(shí)驗(yàn)組表達(dá)仍維持較高水平(對(duì)照組F=3.58,P<0.05;實(shí)驗(yàn)組F=4.17,P<0.05;表3,圖4)。

2.4.3 損傷周?chē)べ|(zhì)區(qū)腦組織VEGF-R2蛋白表達(dá):假手術(shù)組VEGF-R2蛋白數(shù)量極少。注射后各時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組損傷周邊區(qū)VEGF-R2蛋白較對(duì)照組明顯增多(P<0.05);兩組 VEGF-R2蛋白計(jì)數(shù)均在注射后第3天達(dá)高峰,隨后對(duì)照組表達(dá)逐漸減弱,實(shí)驗(yàn)組在第21天、28天表達(dá)仍可維持較高水平(對(duì)照組F=4.53,P<0.05;實(shí)驗(yàn)組F=4.10,P<0.05;表4,圖5)。

表2 CD34標(biāo)記的大鼠腦損傷后各組皮層腦組織MVD值 (血管數(shù)/mm2,,n=6)

表2 CD34標(biāo)記的大鼠腦損傷后各組皮層腦組織MVD值 (血管數(shù)/mm2,,n=6)

注:與假手術(shù)組同一時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.01;與對(duì)照組同一時(shí)點(diǎn)比較,ΔP<0.01

組別3d 7d 14d 21d 28d實(shí)驗(yàn)組 23.22±2.87*Δ 27.12±1.89*Δ 32.33±2.88*Δ 30.90±2.78*Δ 30.32±1.90*Δ對(duì)照組 17.73±1.78* 19.50±2.06* 22.05±2.31* 17.12±2.44* 13.20±1.98*假手術(shù)組2.3±0.3 2.2±0.3 2.3±0.2 2.3±0.3 2.2±0.2

表3 大鼠腦損傷后各組皮層區(qū)腦組織VEGF蛋白表達(dá)結(jié)果 〔D(λ)值,n=6〕

注:與假手術(shù)組同一時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.01;與對(duì)照組同一時(shí)點(diǎn)比較,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01

組別3d 7d 14d 21d 28d實(shí)驗(yàn)組 0.52±0.05*Δ 0.62±0.08*Δ 0.56±0.08*ΔΔ 0.53±0.05*ΔΔ 0.51±0.05*ΔΔ對(duì)照組 0.41±0.05* 0.45±0.07* 0.38±0.04* 0.28±0.04* 0.19±0.03*假手術(shù)組 0.03±0.01 0.04±0.01 0.05±0.01 0.03±0.01 0.04±0.01

圖3 各組大鼠經(jīng)注射后14d腦損傷周邊區(qū)MVD(圖中箭頭所示為CD34抗體標(biāo)記的血管內(nèi)皮細(xì)胞)(SABC法×400)圖4 各組大鼠經(jīng)注射后7d腦損傷周邊區(qū)VEGF表達(dá)(箭頭所示為抗VEGF抗體標(biāo)記的VEGF陽(yáng)性細(xì)胞)(SABC法×400)圖5 各組大鼠經(jīng)注射后3d腦損傷周邊區(qū)VEGF-R2表達(dá)(箭頭所示為抗VEGF-R2抗體標(biāo)記的VEGF受體2陽(yáng)性細(xì)胞)(SABC法×400)圖6 各組大鼠經(jīng)注射后3d腦損傷周邊區(qū)VEGF mRNA表達(dá)(箭頭所示為地高辛標(biāo)記的VEGF mRNA陽(yáng)性細(xì)胞)(原位雜交×400)

表4 大鼠腦損傷后各組皮層區(qū)腦組織VEGF-R2蛋白表達(dá)結(jié)果 〔D(λ)值,n=6〕

表4 大鼠腦損傷后各組皮層區(qū)腦組織VEGF-R2蛋白表達(dá)結(jié)果 〔D(λ)值,n=6〕

注:與假手術(shù)組同一時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.01;與對(duì)照組同一時(shí)點(diǎn)比較,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01

組別3d 7d 14d 21d 28d實(shí)驗(yàn)組 0.63±0.06*Δ 0.62±0.06*ΔΔ 0.57±0.07*ΔΔ 0.56±0.04*ΔΔ 0.54±0.04*ΔΔ對(duì)照組 0.51±0.05* 0.48±0.03* 0.38±0.03* 0.26±0.04* 0.21±0.01*假手術(shù)組 0.04±0.01 0.05±0.01 0.03±0.01 0.03±0.01 0.04±0.01

表5 大鼠腦損傷后各組損傷周?chē)鷧^(qū)腦組織VEGF mRNA表達(dá) 〔D(λ)值,,n=6〕

表5 大鼠腦損傷后各組損傷周?chē)鷧^(qū)腦組織VEGF mRNA表達(dá) 〔D(λ)值,,n=6〕

注:與假手術(shù)組同一時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.01;與對(duì)照組同一時(shí)點(diǎn)比較,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01

組別3d 7d 14d 21d 28d實(shí)驗(yàn)組 0.57±0.04*Δ 0.52±0.04*Δ 0.47±0.03*Δ 0.46±0.06*ΔΔ 0.44±0.05*ΔΔ對(duì)照組 0.47±0.03* 0.43±0.03* 0.39±0.03* 0.30±0.04* 0.21±0.02*假手術(shù)組 0.04±0.01 0.05±0.01 0.04±0.01 0.03±0.01 0.04±0.01

2.4.4 損傷周?chē)鷧^(qū)腦組織VEGF mRNA表達(dá) 假手術(shù)組VEGF mRNA數(shù)量極少。相同時(shí)間點(diǎn)實(shí)驗(yàn)組VEGF mRNA較對(duì)照組明顯增多(P<0.05);對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組VEGF mRNA均在3天達(dá)高峰,此后對(duì)照組表達(dá)逐漸減弱,實(shí)驗(yàn)組在21天、28天仍維持較高水平(對(duì)照組F=4.59,P<0.05;實(shí)驗(yàn)組F=5.00,P<0.05;表5,圖6)。

3 討論

MSCs的低免疫原性[7],使其很難被HLA不相容受體所識(shí)別,因而MSCs細(xì)胞可應(yīng)用于異源性或異種的移植治療中。大量研究報(bào)道骨髓MSCs移植用于治療心肌缺血[8]、心肌梗死、急性肢體缺血[9]、腦出血、神經(jīng)元變性疾?。?0]均取得顯著效果。但骨髓MSCs只能通過(guò)骨髓穿刺獲取,可能對(duì)患者身心造成一定傷害,且這類細(xì)胞的增殖效率和分化潛能也會(huì)隨著時(shí)間而減弱[11]。臍血源MSCs與骨髓源MSCs相比較,其來(lái)源廣泛,取材方便,無(wú)倫理學(xué)爭(zhēng)議,且干細(xì)胞量大、易于分離純化;受病毒、細(xì)菌污染的機(jī)率很低[12-13],是一種可靠的細(xì)胞來(lái)源。

本實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)人臍血MSCs經(jīng)靜脈植入到大鼠TBI模型后,可在腦組織內(nèi)環(huán)境中定居存活,并可短時(shí)間內(nèi)趨向遷移到腦損傷周?chē)べ|(zhì)區(qū),4周后仍可見(jiàn)存活MSCs,而對(duì)側(cè)聚集較少,且均未發(fā)現(xiàn)免疫排斥反應(yīng),與Lu等[14]的研究較為一致,表明臍血MSCs免疫原性低,適合做供體細(xì)胞用于移植治療。

研究發(fā)現(xiàn)人臍血MSCs和脂肪源成人MSCs在移植后沒(méi)有高效分化出神經(jīng)元的表型[15-16],而這些植入細(xì)胞能否與宿主腦組織建立起有功能的突觸連接尚不能確定。因此TBI后神經(jīng)功能的改善,還不能歸功于移植細(xì)胞的轉(zhuǎn)化替代。有研究表明神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)促進(jìn)損傷神經(jīng)元修復(fù)和再生具有很重要的作用[17]。本文作者前期的研究表明人臍血MSCs移植能顯著上調(diào)腦組織損傷周邊區(qū)因子BDNF和NGF的表達(dá)量和表達(dá)時(shí)間,顯著降低細(xì)胞凋亡數(shù)量[18],可見(jiàn) MSCs可由局部的因子分泌發(fā)揮作用。

有研究表明血管新生對(duì)于啟動(dòng)和促進(jìn)損傷后的神經(jīng)再生發(fā)揮著重要作用,盡快恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、促進(jìn)腦損傷缺血區(qū)新血管生成,可以改善腦組織代謝,促進(jìn)半暗帶區(qū)受損而未死亡的神經(jīng)元的修復(fù)[19],誘導(dǎo)新的神經(jīng)元發(fā)生;加速清除毒性產(chǎn)物;輸送氧和營(yíng)養(yǎng)成份,為植入的細(xì)胞成活、遷移和分化提供良好的微環(huán)境[20]。本研究中作者應(yīng)用外源MSCs靜脈植入TBI模型大鼠后,大鼠腦損傷周邊區(qū) VEGF mRNA、VEGF、VEGF-R2因子表達(dá)量顯著上調(diào)、表達(dá)時(shí)間延長(zhǎng),放大了VEGF和VEGF-R 2蛋白參與腦損傷后血管新生和神經(jīng)修復(fù)的反應(yīng)過(guò)程,使損傷周邊區(qū)新生血管數(shù)量明顯增加,加速了神經(jīng)功能恢復(fù)的速度。既往研究已明確VEGF具有促進(jìn)血管生成的作用,其可能機(jī)制為移植的人臍血MSCs與腦組織微環(huán)境相互作用,促進(jìn)血管新生因子的分泌,并且其本身也可能具有通過(guò)自分泌和旁分泌途徑直接分泌VEGF等因子的潛在能力[21],增加缺血部位血管新生,進(jìn)而使血供得到改善,有利于遷移至損傷缺血部位的人臍血MSCs和神經(jīng)細(xì)胞的生存,進(jìn)一步增加促血管新生因子的分泌。

綜上可見(jiàn),MSCs移植促進(jìn)受損腦組織的神經(jīng)功能修復(fù)的可能機(jī)制,除與增加神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子表達(dá)有關(guān)外,尚可能通過(guò)促進(jìn)損傷區(qū)VEGF、VEGF-R2表達(dá)和血管新生而實(shí)現(xiàn),提示人臍血MSCs移植為T(mén)BI提供一種治療新方法。

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