3D打印支架载神经分化因子1修饰的神经干细胞修复脊髓损伤

摘要

目的探讨3D打印仿生支架载神经分化因子1（NeuroD1）修饰的神经干细胞（NSCs）修复大鼠脊髓损伤的作用。方法制备3D仿生脊髓支架,将携带NeuroD1基因的反转录病毒转染NSCs,构建NeuroD1过表达NSCs。选择成年雌性SD大鼠40只,按随机数字表法分为对照组（A组）、支架组（B组）、支架+NSCs-绿色荧光蛋白（GFP）组（C组）和支架+NSCs-NeuroD1组（D组）,每组10只。建立大鼠脊髓损伤模型,1周后给予实验干预。对照组为显微镜下切除损伤处3 mm脊髓。利用RT-PCR鉴定NeuroD1过表达NSCs的构建。荧光显微镜下观察移植NSCs存活情况。神经核（Neun）和生长相关蛋白-43（GAP-43）免疫荧光染色鉴定移植NSCs分化和髓鞘形成情况。于实验干预后1,2,4,6,8周进行BBB评分评价各组大鼠运动功能;8周观察运动和感觉诱发电位,判断各组大鼠神经电生理变化情况。结果 RT-PCR结果证实成功构建过表达NeuroD1 NSCs。D组各时相点BBB评分最高,与其他三组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。神经电生理结果表明,D组运动和感觉潜伏期最短,与其他三组比较差异有统计学意义（P＜0.05）;D组运动和感觉振幅最大,与其他三组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。免疫荧光染色结果表明,8周时D组仍可见GFP阳性细胞,部分分化为神经元。GAP-43染色阳性,部分髓鞘形成。结论3D打印支架载NeuroD1修饰的NSCs能促进脊髓损伤大鼠神经环路的重建,对运动和感觉功能恢复有促进作用。