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脊髓损伤(spinal cord injiiry,SCI)是脊髓遭受外力损伤后引起的一种组织损坏,其主要表现为损伤平面以下感觉和运动功能的丧失和大小便失禁等,给家庭和社会带来沉重的负担。因此,对SCI的干预和治疗迫在眉睫。一般认为,SCI后复杂的病理机制是其难以治愈的根本原因。干细胞是一类具有自我更新能力和多分化潜能的细胞。近年来,干细胞所具有的独特性质及在难治性疾病中的治疗效果为SCI的治疗带来了希望。干细胞是一类具有自我更新能力和多分化潜能的细胞。In’t Anker[l]等从脐带中分离培养出的MSCs,经过细胞表面免疫表型鉴定与骨髓来源的MSCs表面表型相似,且比骨髓来源的MSCs具有更强的扩增和分化能力,因而备受关注。本实验室的前期结果表明WJCs对脊髓损伤大鼠具有神经保护作用,能够促进其运动功能的恢复。但是,目前对WJCs治疗SCI的分子机制还不清楚,本实验旨在探讨人脐带沃顿胶间充质干细胞(mesenchymal stromal cells derived from Wharton’s jelly cells, WJCs)移植对大鼠脊髓损伤的治疗作用及其可能机制。方法1、采用组织块贴壁法体外分离培养WJCs,流式细胞术对其表面标记物进行检测;2、制作大鼠脊髓半切损伤模型,假手术组8只,模型组60只随机分为对照组和WJCs移植组,每组有Oh、3h、6h、12h、Id、3d、7d、14d、21d和28d共10个时间点,每个时间点3只大鼠(其中Id、3d、7d这3个时间点各6只)。WJCs移植组于损伤后10min经尾静脉注射200^11的WJCs单细胞悬液(约IxlO。个WJCs);3、移植后Id、3d、5d、7d、14d、21d和28d,应用BBB评分法评测WJCs治疗前后损伤大鼠运动功能的改善情况;4、移植后28d,应用免疫组织化学及透射电镜观察损伤脊髓组织形态学变化;5、移植后Oh、3h、6h、12h、Id、3d和7d应用实时劳光定量PCR检测各组大鼠伤段脊髓组织TNF-cu MCP-1和IL-10mRNA表达情况;移植后28d应用实时劳光定量PCR方法检测损伤大鼠脊髓组织BDNF、NSE、GFAP mRNA的表达情况;6、移植后Oh、3h、6h、12h、Id、3d和7d应用Westenrblot方法检测损伤大鼠脊髓组织MCP-1、TNF-a和IL-10蛋白表达情况;移植后28d应用Westenrblot方法检测损伤大鼠脊髓组织BDNF、NSE和GFAP蛋白的表达。结果1.损伤后,WJCs移植组与对照组大鼠运动功能均有不同程度的恢复,移植组大鼠的运动功能恢复较为明显。2.与对照组相比,WJCs移植组损伤区脊髓结构比较完整,轴索中心建立连接。对照组和WJCs移植组损伤脊髓MCP-1、TNF-a和IL-10mRNA及蛋白的表达较假手术组有明显的增加(p<0.05); WJCs移植组与对照组相比,MCP-1、TNF-a的表达在转录水平和蛋白水平均受到明显抑制(p<0.05),而IL-10蛋白及mRNA的表达显著增强(p<0.05)。3.损伤后28d移植组和对照组伤段脊髓组织的GFAP、NSE和BDNFmRNA及蛋白的表达量均增加,且与对照组相比具有统计学意义(p<0.05)。结论WJCs静脉移植后可改变脊髓损伤区的微环境,上调损伤局部的抑炎因子IL-10的表达,降低促炎因子MCP-1和TNF-a的表达;同时,增加GFAP、NSE、BDNF等细胞因子的表达,进而促进大鼠神经功能恢复。这可能是WJCs调节免疫炎症反应减少脊髓继发性损伤,促进损伤大鼠脊髓结构与功能恢复的机制之一。