人胚胎骨髓间充质干细胞和单个核细胞静脉移植治疗大鼠脑梗死疗效的比较

摘要

目的 比较人胚胎骨髓间充质干细胞(MSC)和单个核细胞(MNC)经静脉移植后对脑梗死的疗效.方法 采用大脑中动脉远端凝断法制造大鼠脑梗死模型.将大鼠分为假手术组、缺血对照组(造模后经尾静脉给予生理盐水)、MSC组(造模后经尾静脉给予MSC)和MNC组(造模后经尾静脉给予MNC).移植后2d,取脑进行梗死体积测定;移植后1、3、5、7d,采用肢体放置测验和平衡木实验进行行为学评价;移植后7d,采用免疫荧光法测量梗死周边纹状体区激活的小胶质细胞Iba-1的染色丰度;移植后3、7d,采用ELISA检测移植后梗死灶周边纹状体区胶质源性神经营养因子(GDNF)和脑源性神经营养因子(BDNF)的蛋白水平.结果 缺血对照组、MSC组和MNC组的相对梗死体积分别为(37.85 ±4.40)％、(33.41 ±3.82)％和(30.23±3.63)％,其中,MSC组(t=2.100,P=0.034)和MNC组(t=2.109,P =0.0009)显著低于缺血对照组,MNC组显著低于MSC组(t=1.743,P=0.043).移植后1d,缺血对照组的肢体放置成功率为(4.32±0.71)％,明显低于假手术组的(9.73±0.36)％(t=2.178,P=8.61 ×10-11);MSC组和MNC组分别为(5.09±0.62)％ (t=2.1009,P=0.024)和(5.90±0.68)％(t=2.1008,P=0.0001),明显高于缺血对照组;MNC组又明显高于MSC组(t=2.1009,P=0.0165).MSC组和MNC组损伤对侧前肢错步数占总步数的百分比分别为(5.56±0.86)％(t=2.120,P=0.020)和(5.13±0.95)％(t=2.131,P=0.003),明显低于缺血对照组的(6.47±0.61)％.移植后3d,MNC组的肢体放置成功率为(6.91±1.10)％,明显高于缺血对照组的(5.80±0.82)％(t=2.110,P=0.027);MSC组为(6.30±0.77)％,与缺血对照组差异无统计学意义(t=2.101,P=0.199).MNC组损伤对侧前肢错步数占总步数的百分比为(4.34±0.58)％,明显低于缺血对照组的(5.31±0.65)％(t=2.100,P=0.006)和MSC组的(4.92±0.53)％ (t=2.100,P=0.041),MSC组与缺血对照组差异无统计学意义(t=2.109,P=0.139).假手术组、缺血对照组、MSC组和MNC组的Iba-1相对丰度分别为1.00+0.00、1.72±0.21、1.23±0.08和1.48±0.06,其中,缺血对照组显著升高,为假手术组的(1.72±0.21)倍(t=2.262,P=2.9×10-6),MSC组则降低至假手术组的(1.23±0.08)倍,比缺血对照组显著降低(t=2.178,P=3.91×10-5),MNC组降低至假手术组的(1.48±0.06)倍,比缺血对照组显著降低(t=2.200,P=0.007),MSC组和MNC组间差异也有统计学意义(t=2.120,P=7.09×10-6).移植后3d,MSC组的BDNF和GDNF分别为(531.127±73.176) pg/mg蛋白(t=2.109,P=0.003)和(127.780±16.733)pg/mg蛋白(t=2.100,P=2.76×10-5),均明显高于缺血对照组的(401.988±89.006) pg/mg蛋白和(86.278±14.832) pg/mg;MNC组分别为(627.429±65.646) pg/mg蛋白(t=2.144,P=0.017)和(153.117±20.443) pg/mg蛋白(t=2.144,P=0.017),均明显高于MSC组.移植后7d,MSC组的BDNF和GDNF分别为(504.776±83.282) pg/mg蛋白(t=2.101,P=0.005)和(81.641±11.019) pg/mg蛋白(t=2.100,P=0.002),均明显高于缺血对照组的(389.257±70.440) pg/mg蛋白和(64.322±9.855) pg/mg;MNC组分别为(589.068±63.323) pg/mg蛋白(t=2.100,P =0.027)和(102.161±19.932) pg/mg蛋白(t=2.144,P=0.017),也均明显高于MSC组.结论 脑梗死后1h静脉移植人骨髓MSC和MNC都能够减小梗死体积、改善动物行为.二者的疗效产生机制可能均与抑制脑内炎症反应,促进脑内神经营养因子的产生有关.MNC减小梗死体积和改善动物行为比MSC更有效,推测可能与MNC诱导脑内产生的细胞因子GDNF和BDNF的量比MSC更高有关.