延安大學(xué)醫(yī)學(xué)院(延安716000) 韓繼明 楊 玲 王 璐 朱文俠 阮彩蓮
目前臨床上長距離的神經(jīng)缺損修復(fù)一般采用自體神經(jīng)橋接術(shù),但自體神經(jīng)的來源有限,因此取材方便、無排斥反應(yīng)的神經(jīng)便成為外周神經(jīng)修復(fù)研究的熱點。近年來具有多向分化潛能的人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(Human Umbilical Cord Blood Derived Mesenchymal Stem Cells,HUMSC)受到學(xué)者的關(guān)注,體外實驗證實其可以分化為神經(jīng)細(xì)胞[1]。筆者對坐骨神經(jīng)缺損套管模型鼠注入HUMSC懸液,大鼠坐骨神經(jīng)損傷得到一定程度的修復(fù),現(xiàn)報告如下。
1 材料選擇 60只成年健康SD大鼠,雌雄各半,體重200±20g。人羊膜取自健康、足月、順產(chǎn)的胎兒胎盤。使用DF12培養(yǎng)基培養(yǎng)純化的HUMSC,傳代過程中使用胰蛋白酶消化。使用日本光電MEB-9200K誘發(fā)電位/肌電圖測量系統(tǒng)檢測神經(jīng)電生理活動。
2 方 法
2.1 人羊膜的制備:超凈臺內(nèi)從胎盤上分離出羊膜,用0.1%NH4OH處理羊膜后剪成2.0cm×2.5cm小塊,放入500ml無菌PBS中,-20℃儲存?zhèn)溆?。室溫融化后使用?/p>
2.2 人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞純化傳代培養(yǎng):純化的HUMSC傳代過程:PBS清洗,加胰蛋白酶消化2~3min,加培養(yǎng)基終止消化,1000r/min離心4min,加培養(yǎng)基重懸,傳至新的培養(yǎng)液。傳代至3~4代后,配制1×106個細(xì)胞/ml的細(xì)胞懸液備用[2]。
2.3 坐骨神經(jīng)缺損套管模型鼠的制備和處理:所有大鼠經(jīng)烏拉坦麻醉后,對預(yù)手術(shù)部位進行消毒。股后部作斜行25mm的切口,鈍性分離,暴露、游離坐骨神經(jīng),將制備好的羊膜于梨狀肌下緣5mm處搭在坐骨神經(jīng)上,縫合兩端神經(jīng)外膜和羊膜,切除6~8mm的坐骨神經(jīng),使其自然回縮后達10mm的間隙即可。間隙和羊膜形成一段羊膜腔。60只坐骨神經(jīng)缺損套管模型鼠隨機分為三組:空白對照組、實驗組、標(biāo)準(zhǔn)對照組。A組大鼠不采取其他措施,B組大鼠羊膜腔內(nèi)注入HUMSC懸液,C組大鼠實施自體坐骨神經(jīng)橋接術(shù)。觀察記錄大鼠一般的身體狀態(tài)。12周后,使用日本光電MEB-9200K誘發(fā)電位/肌電圖測量系統(tǒng)檢測神經(jīng)電生理活動;取雙側(cè)腓腸肌,使用分析天平對其濕重進行稱量[3]。
3 統(tǒng)計學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)錄入SPSS 17.0軟件中處理,使用±s表示計量資料,t檢驗進行組間比較,P<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。
術(shù)后12周兩組大鼠神經(jīng)電生理檢測結(jié)果見表1、2。
表1 12周后各組大鼠腓腸肌濕重比較(±s)
表1 12周后各組大鼠腓腸肌濕重比較(±s)
注:與空白對照組比較,*P<0.05
組 別 術(shù)側(cè)濕重(g) 健側(cè)濕重(g) 術(shù)側(cè)濕重/健側(cè)濕重(%)A組0.37±0.04 1.58±0.08 29.20±0.46 B組 0.40±0.03 1.61±0.06 43.86±0.51*C組 0.53±0.06 1.62±0.06 55.64±0.42*
表2 12周后兩組大鼠神經(jīng)電生理檢測結(jié)果(±s)
表2 12周后兩組大鼠神經(jīng)電生理檢測結(jié)果(±s)
注:與標(biāo)準(zhǔn)對照組比較,*P<0.05
組 別 潛伏期(ms) 傳導(dǎo)速度(m/s) 波幅(mV)2.56±0.40 12.38±0.38 4.01±0.32 C組 2.49±0.51 13.72±0.41 4.25±0.43 P值 >0.05 >0.05 >B組0.05
HUMSC能進行多向分化,增值能力強。分娩后的新鮮人臍帶內(nèi)含有大量的HUMSC,取材方便,不存在倫理和法律的約束;HUMSC不引起排斥反應(yīng),主要是因為其對 HLA-DR、CD80、CD40不表達,無 HLA抗原,不能引起T細(xì)胞活化[4]。新鮮的胎盤在母體內(nèi)有胎盤屏障的保護,細(xì)菌、病毒污染的概率極低。同時高增殖性、低免疫原性等特點使HUMSC成為治療外周神經(jīng)損傷替代療法的研究熱點[5]。
本研究中使用人羊膜構(gòu)建的羊膜腔含有多種可以促進損傷的細(xì)胞再生和HUMSC轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細(xì)胞的物質(zhì)。羊膜內(nèi)含有大量的糖蛋白和硫酸乙酞肝素等,無細(xì)胞成分,自身免疫性很低。其含有的多種物質(zhì)為再生的神經(jīng)軸索提供基架,引導(dǎo)神經(jīng)生長[6]。
實驗中各組大鼠術(shù)后術(shù)側(cè)腓腸肌都出現(xiàn)不同程度的萎縮,是因為神經(jīng)受損后,肌肉生長依賴的神經(jīng)末梢釋放的某些營養(yǎng)物質(zhì)分泌缺乏。B組和C組大鼠的術(shù)側(cè)濕重/健側(cè)濕重比值和A組比較,具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),實驗組的各神經(jīng)電生理指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)對照組比較,潛伏期長,傳導(dǎo)速度慢,波幅小,但無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),說明HUMSC抑制了肌肉萎縮,促進神經(jīng)細(xì)胞再生,分化為神經(jīng)細(xì)胞使神經(jīng)電生理得到恢復(fù)。神經(jīng)傳導(dǎo)性的有無是評價神經(jīng)功能的一項關(guān)鍵指標(biāo),傳導(dǎo)速度的快慢、波幅的大小可以輔助判斷神經(jīng)恢復(fù)的程度[7]。
HUMSC修復(fù)大鼠坐骨神經(jīng)損傷的確切機制還不明了,推測與以下機制有關(guān):①在體內(nèi)微環(huán)境的影響下替代神經(jīng)元,橋接斷端,使神經(jīng)恢復(fù)功能;②改善神經(jīng)損傷引起的水腫,炎癥反應(yīng);③能促進神經(jīng)元合成代謝,增加蛋白質(zhì)的合成;④合成和分泌某些營養(yǎng)因子,促進神經(jīng)元的生長,防止肌肉萎縮[8]。
[1] 張彩順,呂 剛,張基仁,等.無細(xì)胞神經(jīng)移植物復(fù)合骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞修復(fù)大鼠坐骨神經(jīng)缺損[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù),2009,13(28):5429-5432.
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