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目前为止，对脑血管疾病造成的神经细胞死亡，没有确实有效的治疗方法。神经系统常见病—缺血性脑血管病留下无法恢复的神经功能缺损，给患者带来极大的痛苦。目前国内外研究人员从溶栓治疗到介入微创治疗，力求恢复脑缺血区血液供应，保护受损神经细胞，但因“时间窗”的限制，实际上只有极少数患者能及时接受溶栓治疗，不管是超早期溶栓，还是其他积极的治疗，都不能直接阻断脑损伤的发生或促使受损组织再生。因此，利用神经干细胞移植治疗中枢神经系统疾病的研究，越来越引起世界医学界的关注，能够替代缺损的神经功能达到“无后遗症”，才是治疗的最终目的。神经干细胞的发现使人们改变过去所认为的中枢神经系统损伤后神经元或轴突不能再生的观点，并对许多神经系统的疾病的治疗带来了新的希望。以往的神经干细胞均来源于胚胎与成人神经系统，其取材困难，存在伦理学问题、移植后免疫排斥反应，易诱发肿瘤等，其临床应用受限制，现基本弃用。脐带血是神经干细胞的另一重要来源，然而移植脐带血来源的神经干细胞有很大的缺点，即异源性，需要长久使用免疫抑制剂去免移植排斥反应。骨髓间质干细胞(hMSC)来源广泛，取材容易，体外迅速扩增，不存在伦理学问题，可运用自体移植，解除宿主可能的免疫排斥反应，而具有良好的应用前景。但目前hMSC移植后hMSC自身整合到受体组织，并分化成神经元和星形胶质细胞，还是启动内源性神经元前体细胞的增殖，促使其向神经元和星形胶质细胞分化，尚有争议。本实验通过静脉注射hMSC后观察大鼠局灶性脑缺血损伤后的神经功能评分、计算脑梗死面积、hMSC到达脑缺血损伤部位后的存活程度、移植细胞及缺血周边区、纹状体区、室管膜下区神经元前体细胞分化程度，最终阐明移植hMSC后改善神经功能的部分分子学机制。移植法包括病变部位立体定位直接注入法、脑脊液注入法、静脉注射法等，但前两者因副损伤大，难以在临床上推广，渐被静脉注射法取代。hMSC静脉注射剂量，在学者之间存在分歧，小剂量注射后hMSC到达中枢神经系统之前大部分停留在脾和肺，hMSC不能到达中枢神经系统，当然对神经功能恢复起不到效果。大剂量注射易引起栓塞，因此，目前提倡用(1—6)×10~6个剂量移植。本实验选择1×10~6小剂量静脉移植后取得了较满意的效果。实验首先选健康人类志愿者，抽取髂嵴中的骨髓10ml，离心法分离出hMSC，培养2w后荧光染剂PKH26进行标记。实验组分为假手术组(A组，假手术+尾静脉注射生理盐水)，缺血再灌注组(B组，大脑中动脉梗塞+尾静脉注射生理盐水)，骨髓干细胞组(C组，大脑中动脉梗塞+尾静脉注射hMSC)，hMSC注射剂量为1×10~6。用线栓法制作大鼠局灶性脑缺血模型，梗塞24h尾静脉注射PKH26标记的hMSC，每日腹腔注射5-溴脱氧尿苷嘧啶(BrdU)，标记增殖的神经元前体细胞。梗塞后第1、3、7、14d测定神经功能评分，14d将全部动物处死，计算脑梗死面积，免疫组化法测定缺血性大鼠脑中PHK26标记的hMSC及NuMA标记的hMSC及其分化，比较脑缺血后缺血周边区、纹状体区、同侧脑室周围室管膜下的神经元前体细胞分化程度。结果显示，hMSC移植后神经功能明显改善；脑梗死面积明显缩小(P＜0.05)；hMSC治疗14d在大鼠脑缺血灶周围确实发现PKH26标记的hMSC，B组和C组均发现缺血周边区、纹状体区、室管膜下区神经元前体细胞增殖，但C组增殖更显著(P＜0.01)，未观察到NuMA标记的细胞分化成星形胶质细胞、神经元的现象；观察到BrdU标记的细胞分化成神经元、星形胶质细胞。通过本实验总结出如下结论。①尾静脉注射hMSC后移植的hMSC能到达缺血周边部位，并部分能成活。移植的hMSC只有向缺血区迁移才能完成对损伤的修复，本实验证明1×10~6个hMSC移植后移植细胞能迁移到缺血部位，与以往学者的观点一致。②hMSC移植后神经功能明显恢复，脑梗死面积明显缩小。C组hMSC移植后第1、3、7、14d定运动功能、感觉功能、改良的神经功能损伤程度评分较B组有显著性差异，从第3天开始神经功能明显改善，第14天神经功能改善最显著。③移植的hMSC到达脑缺血部位后并不是自身分化成星形胶质细胞及神经元。hMSC移植到脑内后形态学上并未发现改变，故认为hMSC移植后引起的功能恢复并不是移植的hMSC所产生的神经元整合到宿主神经环路所致。④hMSC移植后缺血周边区、室管膜下区、纹状体区神经元前体细胞增殖，并分化成星形胶质细胞和神经元，从而改善脑缺血损伤。那么，移植的hMSC起什么作用呢?可能是移植的hMSC分泌的蛋白引起宿主脑组织可塑性上调，能改变缺血周围微环境，使缺血周边区、纹状体区、室管膜下区原存的静止状态的神经元前体细胞增殖，并促使其分化成神经元或星形胶质细胞，为中枢神经系统损伤后的修复和治疗提供广泛的前景。尽管hMSC的移植取得了一些进展，但对hMSC的基本生物学特征和免疫学特性尚未完全认识，仍需进一步深入研究最有效的细胞移植途径，希望活体水平上监测移植细胞的电生理特性，突触联系，信号转导以及释放功能。hMSC移植后的体内存活时间、安全性、体外培养的最适条件、探讨和研究移植hMSC神经生长因子间的内在联系，找到hMSC分化不同阶段的关键基因，将会为临床上利用hMSC防治脑缺血性疾病奠定良好的研究基础。细胞移植和基因治疗才刚刚起步，为更好的发挥hMSC的治疗作用，需进一步了解分化及发育过程中的作用。