脐带间充质干细胞联合尼莫地平对放射性脑损伤小鼠模型的神经保护作用

发布时间：2017-07-07 21:04

  本文关键词：脐带间充质干细胞联合尼莫地平对放射性脑损伤小鼠模型的神经保护作用

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【摘要】：背景放射性脑损伤是头颈部肿瘤患者经放射治疗后产生的中枢神经系统损害性疾病,是最为严重的晚期并发症之一。人源性脐带间充质干细胞(human umbilical cord derived mesenchymal stromal cells,hUC-MSCs)是一类具有自我更新、分化潜能、低免疫源性的成体干细胞,具有修复脑损伤的特点,在细胞再生医学领域中具有巨大的应用潜力。尼莫地平是一种双氢吡啶类的钙离子通道拮抗剂及神经保护剂,可以选择性增加脑血流量,使更多的MSCs定位于脑损伤部位,从而更有效的修复脑损伤。目的观察hUC-MSCs及hUC-MSCs联合尼莫地平治疗放射性脑损伤的效果,探讨其有效治疗放射性脑病的可能机制。方法用组织贴壁法从脐带中获得hUC-MSCs用于细胞治疗,6-8周雌性小鼠50只,给予单次15 Gy剂量60Coγ射线全脑照射后,随机分为正常对照组、全脑照射组、尼莫地平治疗组、间充质干细胞治疗组、间充质干细胞联合尼莫地平治疗组。每周观察体重变化;治疗4周和12周给予小鼠旷场实验和跳台实验检测自主运动、焦虑、记忆等行为学变化;治疗12周后,通过HE染色、免疫组化观察神经细胞形态变化,通过Western Blot和q-PCR做凋亡检测。结果1.HUC-MSCs高表达CD90、CD73、HLA-DR,不表达CD34、CD45;可以向成脂、成骨、成软骨分化。2.HUC-MSCs可以成功定植于损伤脑组织局部,在不同治疗后24小时后hMSCs达到脑组织的量。而且MSC+NIMO组β-globin的表达量明显高于MSCs组(P0.01),证明hUC-MSCs联合尼莫地平可以促进MSCs在小鼠脑组织的定植。3.在全脑照射后12周,与正常组相比,wbi组和nimo组,小鼠的平均体重均降低;但与wbi组和nimo组相比,msc组和msc+nimo组的小鼠平均体重均有显著增加(p0.05),尤其在msc+nimo组的小鼠平均体重增加更明显(p0.05)。4.在全脑照射后4周,五组不同治疗组之间,总的距离,总的穿越格子数没有统计学差异;但是,在全脑照射后12周,与wbi组相比,msc组和msc+nimo组的小鼠在旷场实验中总的距离,总的穿越格子数有明显的增加,且其差异有明显的统计学差异(p0.05)。在全脑照射后4周和12周,与正常对照组相比,wbi组和nimo组的小鼠在中心区域所持续的时间和在中心区域行进的距离明显缩短(p0.05);与wbi组相比,msc组和msc+nimo组的小鼠在中心区域所持续的时间和在中心区域行进的距离明显延长(p0.05);在全脑照射后12周,与msc组相比,msc+nimo组的小鼠在中心区域所持续的时间和在中心区域行进的距离显著延长(p0.05)。5.在全脑照射后4周和12周,与正常对照组相比,wbi组和nimo组的小鼠学习潜伏期(跳上所需时间)明显延长(p0.05),记忆潜伏期(跳下所需时间)明显缩短(p0.05),5分钟内错误次数明显增多(p0.05);在全脑照射后4周,与wbi组相比,msc组和msc+nimo组的小鼠学习潜伏期明显缩短(p0.05),记忆潜伏期明显延长(p0.05),5分钟内错误次数明显减少(p0.05);msc组和msc+nimo组小鼠的记录结果没有明显差异。但是在全脑照射后12周,与msc组相比,msc+nimo组的小鼠学习潜伏期明显缩短(p0.05),记忆潜伏期明显延长(p0.05),5分钟内错误次数明显减少(p0.05)。6.全脑照射后12周,在正常对照组、msc组和msc+nimo组中,dg区和ca1区神经元分别是密集而清晰,相反,wbi组和nimo组的海马dg区和ca1区的神经元损伤严重,表现为神经元的核固缩、形态轮廓不规则。我们计数观察,与wbi组和nimo组对比,msc组和msc+nimo组中,神经元核固缩、凋亡的数量明显降低。msc+nimo组的神经元存活数更多,尤其ca1区(p0.05);而wbi组和nimo组的dg区和ca1区神经元存活数无明显差异。7.在全脑照射后12周,与正常对照组、MSC组和MSC+NIMO组相比,WBI组和NIMO组的GFAP+细胞数明显减少(P0.05),而MSC组和MSC+NIMO组的GFAP+细胞数明显增多(P0.05);同时,我们检测了GFAP的mRNA水平的表达,与正常对照组、MSC组和MSC+NIMO组相比,WBI组和NIMO组的GFAP的mRNA水平的表达明显降低(P0.05),而MSC组和MSC+NIMO组GFAP的mRNA水平的表达明显增多(P0.05);同时发现,MSC+NIMO组的GFAP+细胞数和GFAP的m RNA水平的表达量均高于MSC组。8.在全脑照射后12周,与正常组相比,WBI组和NIMO组的P53、Bax的mRNA和蛋白的表达量明显增加(P0.05),而Bcl-2的mRNA和蛋白的表达量明显降低(P0.05);然而,与WBI组相比,MSC组和MSC+NIMO组P53、Bax的m RNA和蛋白的表达量明显降低(P0.05),而Bcl-2的mRNA和蛋白的表达量明显增加(P0.05)。尤其,与MSC组相比,MSC+NIMO组的凋亡检测指标更具有统计学差异(P0.05)。结论1.HUC-MSCs可以改善放射性脑损伤小鼠的体重变化、行为学异常及病理学变化;2.HUC-MSCs联合尼莫地平可以更有效改善放射性脑损伤小鼠体重变化、行为学异常及病理学变化;3.HUC-MSCs联合尼莫地平有效放射性脑损伤小鼠可能是通过抑制脑部细胞的凋亡和促进MSCs在小鼠脑组织的定植。
【关键词】：放射性脑损伤 人源性脐带间充质干细胞 尼莫地平 抗凋亡
【学位授予单位】：新乡医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.55;R-332
【目录】：

• 摘要5-8
• Abstract8-12
• 前言12-14
• 1 实验材料14-21
• 2 实验方法21-31
• 3 实验结果31-35
• 4 讨论35-38
• 5 结论38-39
• 6 附图39-47
• 参考文献47-51
• 综述：间充质干细胞治疗放射性脑损伤的研究进展51-66
• 参考文献60-66
• 附录66-67
• 攻读学位期间发表文章情况67-68
• 致谢68-69
• 个人简历69

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本文编号：531782