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蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)是神经科常见病之一,其常见并发症脑血管痉挛(cerebrovascular spasm,CVS)是导致SAH继发性脑缺血改变的重要因素,是SAH患者致死和致残的重要原因。近年来虽然对SAH后CVS的发生机制进行了广泛的研究,但确切的发病机制尚不清楚。神经递质是决定神经系统继发性损伤的重要因素。内皮素(endothelial,ET)与一氧化氮(nitric oxide,NO)是近年来发现的脑内两种重要的神经递质,也是器官局部血流调节因子,可能是促发CVS的重要物质。血管内皮细胞通过释放ET,收缩血管和促进内皮细胞增殖,同时释放NO松驰血管和抑制内皮细胞的增殖。正常情况下,ET和NO处于动态平衡状态,维持着脑血管的正常舒缩功能,当这两种血管作用物质的平衡被破坏时,便导致血管收缩,引起脑缺血改变。近年来神经干细胞移植治疗神经系统疾病已成为生命科学研究的热点,为脑出血的治疗开辟了新的途径。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)具有多向分化潜能,特性稳定,连续传代和冷冻保存后仍具有多向分化潜能,且来源丰富,无伦理学限制,免疫源性低,具备细胞移植所需的条件。
目的:本研究拟利用大鼠骨髓中分离培养获得骨髓间充质干细胞,对大鼠蛛网膜下腔出血模型进行移植试验,通过观察大鼠血液中NO和ET的含量变化,研究BMSCs在出血性脑血管病中可能的治疗作用及可行性,为临床治疗提供理论和试验依据。
方法:选取4-6W龄100-150g健康清洁级SD大鼠,无菌条件下取股骨、胫骨,冲洗法采集大鼠骨髓细胞,贴壁分离法分离培养大鼠骨髓间充质干细胞,CD34、CD44鉴定,利用含有碱性生长因子(b-FGF)的培养基对细胞进行诱导分化,BrdU进行标记。选取300g左右成年健康清洁级SD大鼠80只,随机分为正常对照组、蛛网膜下腔出血(SAH)组、DMEM对照组和骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植组,除正常对照组外,其余3组均采用枕大池二次注血法建立大鼠蛛网膜下腔出血模型,DMEM组和BMSCs组在模型建立成功24h后分别注入30μl DMEM培养基和经BrdU标记48h的BMSCs细胞悬液。分别在第1、3、7、14d测量各组血液中NO和ET的含量,相关结果进行统计学分析。
结果:
1.SAH后1d、3d、7d大鼠血液中NO含量明显低于正常对照组(P＜0.05),14d后恢复正常水平(P＞0.05)。
2.SAH后1d、3d、7d大鼠血液中ET含量明显高于正常对照组(P＜0.05),14d后恢复正常水平(P＞0.05)。
3.BMSCs移植后,SAH大鼠血液中NO含量下降和ET含量升高的程度较SAH组减轻(P＜0.05),DMEM组和SAH组相比无明显改变(P＞0.05)。
结论:
1.大鼠SAH后血液中NO和ET含量随时间进程而变化,可能参与了SAH后脑血管痉挛的过程。
2.BMSCs移植可在一定程度上减轻大鼠SAH后血液中NO含量下降和ET含量上升的幅度,表明BMSCs移植对大鼠SAH后血液中NO和ET水平的改变有调节作用。