3D打印支架联合iPSCs-NSCs对大鼠脊髓损伤后神经细胞凋亡及运动功能的影响

摘要：

目的 探讨3D打印支架载重编程诱导性多能干细胞(iPSCs)-神经干细胞(NSCs)移植对大鼠脊髓损伤的作用机制.方法 制备3D脊髓支架,将人尿液细胞来源iPSCs分化为NSCs,选择成年雄性SD大鼠42只,按随机数字表法分为假手术组、模型组、iPSCs-NSCs组,每组14只.采用改良Allen's重物打击法制作脊髓损伤大鼠模型,1周后假手术组不做处理,模型组植入DMEM培养液0.2mL,iPSCs-NSCs组植入载iPSCs-NSCs的2～3mm支架预处理.于实验干预后1、3、7、14、28天采用BBB评分评估大鼠运动能力,28天后处死大鼠,苏木精-伊红(HE)染色观察伤段脊髓组织改变;免疫组化与RT-PCR检测脊髓组织中Bax、Bcl-2、Caspase-3的表达.结果 (1)BBB评分:术后7、14、28天iPSCs-NSCs组与模型组下肢功能均有恢复(P<0.05),且iPSCs-NSCs组较模型组恢复更明显[(3.76±0.65)分比(2.22±0.46)分,(7.02±0.68)分比(4.41±0.42)分,(11.72±0.81)分比(7.52±0.53)分,P<0.05].(2)HE染色:假手术组脊神经生长良好;模型组脊神经受损,组织水肿,细胞稀疏,细胞之间的间隙增大;iPSCs-NSCs组细胞生长较模型组紧密,各组织生长间隙缩小,空泡减小,组织水肿消失.(3)免疫组化检测:iPSCs-NSCs组Bcl-2阳性细胞的表达较模型组增加[(0.32±0.02)个/mm2比(0.14±0.01)个/mm2,P<0.05],Bax阳性细胞的表达较模型组减少[(0.08±0.00)个/mm2比(0.23±0.02)个/mm2,P<0.05];(4)RT-PCR检测:iPSCs-NSCs组Caspase-3 mRNA表达较模型组减少[(0.96±0.07)比(1.33±0.03),P<0.05].结论 3D打印支架联合iPSCs-NSCs移植可以显著改善脊髓损伤引起的运动功能下降,其机制可能与上调Bcl-2表达及下调Bax、Caspase-3表达,降低脊髓神经元细胞凋亡相关.

关键词：大鼠、脊髓损伤、诱导性多能干细胞、神经干细胞、仿生支架、神经元细胞凋亡

所属期刊栏目：31

分类号：R743.31;R651.2;R285.5

资助基金：浙江省医药卫生科技计划No.2018248755

在线出版日期：2021-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：504-508,514