高压氧联合NgR基因沉默骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

摘要

背景:高压氧治疗和Nogo-A/NgR-RhoA/ROCK信号通路的抑制有助于移植细胞的增殖、分化.目的:探讨高压氧联合携带miRNA沉默NgR基因的大鼠骨髓间充质干细胞移植对大鼠脊髓损伤修复的影响.方法:靶向NgR的miRNA重组质粒转染大鼠骨髓间充质干细胞,RT-qPCR和Western blot检测转染后NgR的表达.80只SD大鼠,随机选取15只大鼠作为假手术组,其余65只大鼠构建脊髓损伤模型,将造模成功的60只大鼠随机分为脊髓损伤组、高压氧组、骨髓间充质干细胞组和高压氧+骨髓间充质干细胞组.骨髓间充质干细胞组和高压氧+骨髓间充质干细胞组于造模24 h后注射5×106个转染重组质粒的大鼠骨髓间充质干细胞(5 μL),脊髓损伤组和高压氧组注射等体积的PBS,随后高压氧组和高压氧+骨髓间充质干细胞组接受连续7 d高压氧治疗.细胞移植后采用BBB评分评估大鼠后肢运动功能,每周1次,连续4周;造模后第4周,检测感觉诱发电位评估神经传导恢复情况,苏木精-伊红染色、TUNEL染色和荧光金逆行追踪观察脊髓组织损伤、细胞凋亡以及轴突再生情况.高压氧治疗后随即对损伤区脊髓组织中Nogo-A、NgR、RhoA、ROCK-1、Lingo-1、p75NTR mRNA相对表达进行RT-qPCR检测.结果与结论:①骨髓间充质干细胞转染后NgR表达明显下降;②造模后2-4周BBB评分:高压氧+骨髓间充质干细胞组＞骨髓间充质干细胞组、高压氧组＞脊髓损伤组(P ＜ 0.05);③与其他治疗组相比,高压氧+骨髓间充质干细胞组感觉诱发电位的潜伏期缩短,波幅升高(P ＜0.05);骨髓间充质干细胞组与高压氧组差异无显著性意义(P ＞ 0.05);④与脊髓损伤组比较,高压氧组和骨髓间充质干细胞组的神经元数量有所增加,具有轴浆运输能力的轴突数量也明显增多,神经元再生效果明显,凋亡细胞减少,而高压氧+骨髓间充质干细胞组的修复效果优于其他2个治疗组;⑤与脊髓损伤组相比,3个治疗组对Nogo-A/NgR/RhoA-ROCK信号通路相关mRNA相对表达起到明显的抑制作用,骨髓间充质干细胞组与高压氧组差异无显著性意义(P ＞ 0.05);⑥结果表明,高压氧联合NgR基因沉默骨髓间充质干细胞移植可抑制Nogo-A/NgR-RhoA/ROCK信号通路基因的表达,促进损伤部位轴突再生,改善大鼠电生理及运动功能.