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缺血性脑血管病是神经系统常见疾病之一,由于脑损伤后脑内神经元的再生和自身修复极其困难,所以促进缺血性脑损伤后的组织修复和功能重建,有重要的临床意义。大量动物实验和少数临床研究表明,细胞移植可促进脑损伤的修复。由于骨髓间充质干细胞(BMSCs)可取自患者自身,体外可培养增殖,具有多向分化潜能,移植后可促进多种脏器损伤的修复,作为移植治疗的供体细胞愈来愈受到重视。研究表明,多途径的BMSCs移植均可促进缺血性脑损伤后的神经功能重建,但其机制尚不十分明确。以往研究发现,缺血性脑损伤可启动脑内自体神经干细胞增殖,并迁移到损伤局部,分化为神经元样和神经胶质样细胞。但由于增殖和分化的神经细胞数量有限,不能有效的发挥组织修复作用。本研究建立大鼠前脑缺血/再灌注模型,将体外培养扩增的大鼠BMSCs通过静脉注射移植到模型动物体内,观察BMSCs在宿主脑内存活、迁移和分布情况,特别是观察BMSCs移植对宿主脑内自体神经细胞增殖和分化的影响,探讨BMSCs移植促进脑损伤后神经功能重建的可能机制,为将来临床实际应用提供实验依据。方法体外培养和扩增成年雄性大鼠BMSCs,以“四管阻断法”制作大鼠前脑缺血/再灌流模型。分为造模后3d、5d和7d组,通过尾静脉注射Hoechst33342标记的BMSCs(2×106/1ml);另按相同时间点设立对照组,通过尾静脉注射载体溶液。造模后2周,予大鼠腹膜腔内注射BrdU,1次/日×2周,以标记脑内增殖细胞。于造模后3周采用Morris水迷宫观察大鼠学习记忆功能。于造模后4周处死大鼠,取脑切片,于荧光显微镜下观察BMSCs在脑内存活及分布情况;通过HE染色观察大鼠海马病理损伤情况;通过BrdU/GFAP、BrdU/MAP2和BrdU/Hoechst33342免疫荧光双标染色,观察大鼠脑内神经细胞的增殖及分化情况。结果1. BMSCs移植大鼠Morris水迷宫实验逃避潜伏期、穿环次数和原象限时间与载体溶液注射对照组相比有显著差异(p<0.05),逃避潜伏期显著短于对照组,穿环次数和原象限时间显著高于对照组。2.静脉注射移植的BMSC能够迁移至宿主脑内并存活,主要分布在缺血选择性易损的海马结构。3. BMSCs移植大鼠脑组织切片HE染色发现,海马CA1区存活锥体细胞数目显著多于载体溶液注射对照组。4. BMSCs移植大鼠脑内海马结构BrdU阳性细胞数目显著多于载体溶液注射对照组,且绝大多数为自体增殖细胞;BrdU/MAP-2双标阳性细胞占BrdU阳性细胞的比例显著高于载体溶液注射对照组。结论1.骨髓间充质干细胞经静脉注射移植后,能够迁移至缺血性脑损伤区域,并较长时间存活。2.骨髓间充质干细胞经静脉注射移植能够促进缺血性脑损伤组织的修复,并改善学习和记忆能力。3.骨髓间充质干细胞经静脉注射移植可促进宿主脑内自体神经细胞增殖,并提高分化为神经元样细胞的比例。