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目的:通过电针干预双基因修饰的神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤,探讨其能否对Notch信号通路起负反馈调节作用,通过观察造模前后脊髓损伤大鼠行为学的改变,采用大鼠BBB评分对大鼠的运动功能进行评分,评价其损伤的程度;采用W.B、IHC方法对脊髓损伤后局部组织内的dll1、GFAP蛋白表达情况进行分析,和通过HE染色技术观察损伤脊髓局部组织形态学的变化及神经修复情况。探讨电针干预双基因修饰神经干细移植疗法对大鼠脊髓损伤治疗效果的观察。
方法:1.对NSCs进行分离纯化、传代并行免疫荧光鉴定;2.用载有HIF-1α、GDNF目的基因的慢病毒在体外感染神经干细胞,通过免疫荧光和Q-PCR对转染效果进行鉴定。3.将40只体重在250g左右的7周雄性SD大鼠随机分成A组(正常对照组)、B组(脊髓损伤组)、C组(脊髓损伤+HIF-1α、GDNF基因修饰神经干细胞移植组)、D组(脊髓损伤+HIF-1α、GDNF基因修饰神经干细胞移植+电针干预组)。A组每个时间点1只雄性SD大鼠,正常喂养,不做任何处理;B、C、D三组,每个时间点3只雄性SD大鼠,共四个时间点分别为:3d、1w、2w、3w。4、将B组、C组、D组的36只雄性SD大鼠以第十二肋中点为标志,造成以胸11节段为中心的脊髓损伤模型,并于造模成功后给B组局部注射生理盐水;C、D组损伤部位进行HIF-1α、GDNF双基因修饰神经干细胞移植,同时给予D组电针治疗。各组在3d、1w、2w、3w不同时间点进行取材,通过HE染色技术对各组损伤脊髓局部组织形态学的变化及神经修复情况进行观察;通过免疫组化技术、WesternBlot技术对各组损伤脊髓局部GFAP、dll1蛋白含量进行测定;以及通过BBB评分系统分析大鼠造模后各个时间点的运动功能,探讨治疗效果。
结果:1.HE染色:损伤后的脊髓可观察到脊髓局部结构遭到破坏,出血、炎症反应、神经组织坏死、组织水肿明显,经过治疗可见出血被吸收、细胞水肿减轻、神经元的胞体、轴突、形态结构正常、神经细胞萎缩凋亡减少;D组在缓解神经元萎缩、凋亡、减轻细胞水肿和神经元细胞增殖再生方面最明显。
2.免疫组化检测:通过免疫组化分析得出,C、D组较B组能明显抑制GFAP蛋白含量的表达,D组抑制更明显。
3.WB检测:与A组比较,其他组脊髓损伤后的dll1蛋白含量表达在不同时间点均有所增长,在3d和1w时dll1蛋白含量高表达,1w时达到峰值,之后蛋白含量表达开始降低,在3w时含量表达最低;B组、C组、D组比较:在3d、1w、2w、3wdll1蛋白的表达B组>C组>D组。各组各时间点对比差异显著(P<0.05)。A组在各个时间dll1的含量未见明显变化。
4.BBB评分:A组各个时间点进行对比无意义(p>0.05)。B、C、D、三组各节点之间、B组与C、D组之间以及C、D两组之间分别进行比较,差异性显著,具有统计学意义(p<0.05)。
结论:1.GDNF、HIF-1α修饰神经干细胞能够提高其生存率。
2.电针治疗能够抑制GFAP蛋白在脊髓损伤后的表达。
3.电针干预能减少GFAP蛋白在脊髓损伤后的含量,抑制星形胶质细胞分化增殖,减少脊髓损伤后局部瘢痕组织的增生。
4.电针能抑制脊髓损伤后dll1蛋白表达。
5.电针通过抑制脊髓损伤后dll1蛋白表达,对Notch信号通路起负反馈调节作用。
6.电针干预抑制Notch信号通路,从而使NSCs向目的细胞分化增殖,促进神经再生和功能恢复。
7.对大鼠运动功能通过BBB评分比较,发现电针干预对神经功能恢复效果明显。
方法:1.对NSCs进行分离纯化、传代并行免疫荧光鉴定;2.用载有HIF-1α、GDNF目的基因的慢病毒在体外感染神经干细胞,通过免疫荧光和Q-PCR对转染效果进行鉴定。3.将40只体重在250g左右的7周雄性SD大鼠随机分成A组(正常对照组)、B组(脊髓损伤组)、C组(脊髓损伤+HIF-1α、GDNF基因修饰神经干细胞移植组)、D组(脊髓损伤+HIF-1α、GDNF基因修饰神经干细胞移植+电针干预组)。A组每个时间点1只雄性SD大鼠,正常喂养,不做任何处理;B、C、D三组,每个时间点3只雄性SD大鼠,共四个时间点分别为:3d、1w、2w、3w。4、将B组、C组、D组的36只雄性SD大鼠以第十二肋中点为标志,造成以胸11节段为中心的脊髓损伤模型,并于造模成功后给B组局部注射生理盐水;C、D组损伤部位进行HIF-1α、GDNF双基因修饰神经干细胞移植,同时给予D组电针治疗。各组在3d、1w、2w、3w不同时间点进行取材,通过HE染色技术对各组损伤脊髓局部组织形态学的变化及神经修复情况进行观察;通过免疫组化技术、WesternBlot技术对各组损伤脊髓局部GFAP、dll1蛋白含量进行测定;以及通过BBB评分系统分析大鼠造模后各个时间点的运动功能,探讨治疗效果。
结果:1.HE染色:损伤后的脊髓可观察到脊髓局部结构遭到破坏,出血、炎症反应、神经组织坏死、组织水肿明显,经过治疗可见出血被吸收、细胞水肿减轻、神经元的胞体、轴突、形态结构正常、神经细胞萎缩凋亡减少;D组在缓解神经元萎缩、凋亡、减轻细胞水肿和神经元细胞增殖再生方面最明显。
2.免疫组化检测:通过免疫组化分析得出,C、D组较B组能明显抑制GFAP蛋白含量的表达,D组抑制更明显。
3.WB检测:与A组比较,其他组脊髓损伤后的dll1蛋白含量表达在不同时间点均有所增长,在3d和1w时dll1蛋白含量高表达,1w时达到峰值,之后蛋白含量表达开始降低,在3w时含量表达最低;B组、C组、D组比较:在3d、1w、2w、3wdll1蛋白的表达B组>C组>D组。各组各时间点对比差异显著(P<0.05)。A组在各个时间dll1的含量未见明显变化。
4.BBB评分:A组各个时间点进行对比无意义(p>0.05)。B、C、D、三组各节点之间、B组与C、D组之间以及C、D两组之间分别进行比较,差异性显著,具有统计学意义(p<0.05)。
结论:1.GDNF、HIF-1α修饰神经干细胞能够提高其生存率。
2.电针治疗能够抑制GFAP蛋白在脊髓损伤后的表达。
3.电针干预能减少GFAP蛋白在脊髓损伤后的含量,抑制星形胶质细胞分化增殖,减少脊髓损伤后局部瘢痕组织的增生。
4.电针能抑制脊髓损伤后dll1蛋白表达。
5.电针通过抑制脊髓损伤后dll1蛋白表达,对Notch信号通路起负反馈调节作用。
6.电针干预抑制Notch信号通路,从而使NSCs向目的细胞分化增殖,促进神经再生和功能恢复。
7.对大鼠运动功能通过BBB评分比较,发现电针干预对神经功能恢复效果明显。