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目的:在体外由hESCs高效快速地诱发产生有功能的hOPCs,体内动物实验验证植入OPC对大鼠缺血性脑卒中恢复期的治疗作用。方法:1)在体外使用已有的和优化后的培养方案将hESC诱导分化为3D OPC和2D OPC,实时荧光定量PCR(qPCR)检测两种OPC的转录物表达,如OCT4、OLIG2、NKX2.2、SOX10和PDGFRa基因,并将3D OPC和2D OPC的表达量与未分化hESC内表达量对比;2)进行基因组学实验,实验分为3D OPC组(n=4)、2D OPC组(n=4)和未分化HN4 hESC组(n=4),分析2D OPC和3D OPC组比较未分化的HN4 hESC组,探讨比较两种不同OPC的基因表达状况;3)建立大鼠大脑中动脉闭塞再灌注(MCAO/R)模型,取9只SD雄性大鼠随机分为Sham组(n=3),MCAO/R 1d组(n=3)和MCAO/R 21d组(n=3)进行实验,脑缺血再灌注后1d和21d取脑进行TTC染色评估脑梗死体积;4)取38只SD大鼠随机分为Sham组(n=7)、MCAO组(n=8)、MCAO+Vehicle组(n=7)、MCAO+3D OPC组(n=8)和MCAO+2D OPC组(n=8),MCAO+3D OPC组和MCAO+2D OPC组分别给予脑内微量注射OPC治疗,MCAO+Vehicle组给予空白溶剂HBSS治疗,术后第56d取脑观察脑损伤并评估大脑皮层扩增。5)上述五组大鼠在术后1d、7d、14d、21d、28d、35d、42d、49d、56d,进行大鼠神经功能行为学评分包括Garcia评分、粘除实验、前肢应用试验和转棒实验。结果:1)3D OPC和2D OPC的转录物相对于未分化hESCs可高水平表达OPCs的特异性标志物OLIG2、NKX2.2、SOX10和PDGFRa基因(P<0.0001),而未分化干细胞标志物OCT4基因相对低表达(P<0.0001)。2)3D OPC组、2D OPC组和未分化hESC组进行基因测序后,主成分分析(PCA)和差异基因分析可看出3D OPC和2D OPC无明显差异,而两组与未分化hESC差异明显。3)MCAO/R 1d组和MCAO/R 21d组脑组织明显梗死相对于Sham组(P<0.05)。4)与MCAO组和MCAO+Vehicle组相比,MCAO+3D OPC组和MCAO+2D OPC组鼠脑损伤明显较弱,皮层宽度指数恢复较大(P<0.05)。5)MCAO+3D OPC组和MCAO+2D OPC组与MCAO组和MCAO+Vehicle组相比,两治疗组大鼠感觉和运动协调能力明显恢复(P<0.05)。结论:1)hESC可高效快速诱导分化出OPC,且优化后的实验方案可以缩短整个诱导过程的时间程。2)两种分化方案诱导均可从hESC诱导生成高质量的3D OPC和2D OPC。3)移植3D OPC和2D OPC治疗可减轻大鼠脑缺血再灌注后造成的脑损伤,且显著恢复大鼠的神经功能学损伤。