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目的:近年来随着经济的发展,人口的老龄化,脑梗死的发病率越来越高,呈逐年上升趋势,严重威胁着人类健康。因此如何恢复有效的神经功能一直是脑梗死研究的热点。近年来,随着干细胞的生物学特性的研究和干细胞技术的飞速发展,干细胞的应用几乎涉及到生物学每一个领域,脑血管疾病方面也不例外。本实验以改良的Zea-longa线栓法阻断大脑中动脉建立SD大鼠脑梗死模型,分别通过尾静脉注射骨髓基质细胞(Bone Marrow stromal cells, BMSCs)和腹腔注射粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF),通过对比大鼠缺血前后的神经功能,脑梗死体积以及细胞移植和干细胞动员后的细胞存活数量,迁移和分布,同时对比这两种方法对MCAO大鼠的治疗效果。方法:①动物:封闭群清洁级健康雄性Sprague Dawley(SD)大鼠由河北医科大学实验动物中心提供,实验过程中对动物的处置符合动物伦理学标准。②实验方法:正常成年SD大鼠100只,采用参照Zea-Longa线栓法制作大鼠大脑中动脉闭塞模型(Middle Cerebral Artery Occlusion,MCAO),缺血2小时后拔出线拴使血流再通,大鼠清醒后利用Longa方法进行神经功能评分,评分1～3级者为模型制备成功。选取60只模型成功的大鼠入组,24小时后分别腹腔注射G-CSF10μg/kg和尾静脉注射1ml(约含1×106个BrdU标记的BMSCs),对照组分别以相同的途径给予等量的PBS。正常组不做任何处理。③实验评估:G-CSF腹腔注射和BMSCs尾静脉注射后7天,14天分别进行Morris水迷宫测试,对各组大鼠的认知功能进行评价,同时分别取7天,14天G-CSF组和BMSCs组大鼠各10只进行连续灌注石蜡切片进行免疫组织化学染色,检测梗死区面积和BrdU阳性细胞,对照组各组取5只进行连续灌注石蜡切片进行免疫组织化学染色,进行对比研究。结果:①MCAO大鼠运动功能的改变:BMSCs组在移植后第7d(0.2075±0.0588),第14d的游泳速度(0.2585±0.0771),分别与PBS组第7d(0.1463±0.0124),第14d(0.2358±0.0771)相比,有统计学意义( P<0.05 ),且均高于PBS组。G-CSF组在腹腔注射后第7d(0.2660±0.02890),第14d的游泳速度(0.3658±0.1317),分别与PBS组第7d(0.1463±0.0124),第14d(0.2358±0.0771)相比,有统计学差异(P<0.05),且均高于PBS组。G-CSF组第7d,第14d的游泳速度与BMSCs组第7d,第14d的游泳速度分别比较,有统计学差异(P<0.05),且G-CSF组均高于BMSCs组。②认知功能行为改变:BMSCs组,G-CSF组第7天寻找平台时间的均与正常组(Normal组),PBS组第7天的时间有统计学差异(P<0.05),且均比后两组的时间短。G-CSF组在第14天与Normal组,PBS组第14天均有统计学差异(P<0.05),且均比对照组时间短。BMSCs组第14天与PBS组有统计学差异,与Normal组无统计学意义。③脑梗死面积百分比:BMSCs组,G-CSF组第7d的脑梗死面积百分比(17.7±2.4%)、11.2±3.2%)均与PBS组(32.5±2.6%)比较有统计学差异(P<0.05),均低于PBS组。G-CSF组第14d的脑梗死面积百分比(7.0±2.1%)与BMSCs组、PBS组(11.1±2.7%)(13.3±2.4%)有统计学差异(P<0.05),且低于后两组脑梗死面积百分比。BMSCs组第14d与PBS组无统计学差异。④BrdU阳性细胞数:G-CSF组第7天、第14天的BrdU阳性细胞数(174±32)、(140±24)分别与BMSCs组第7天、第14天的BrdU阳性细胞数(88±23)、(45±13)有统计学差异(P<0.05),且均高于后者。结论:①腹腔注射G-CSF和尾静脉注射BMSCs均可改善MCAO大鼠的运动功能,而且G-SCF对MCAO大鼠的运动功能的改善明显比尾静脉注射BMSCs的作用强。②腹腔注射G-CSF和尾静脉注射BMSCs均可改善MCAO大鼠的认知功能,而且G-SCF对MCAO大鼠的认知功能的改善明显比尾静脉注射BMSCs的作用强。③腹腔注射G-CSF可以动员骨髓干细胞包括BMSCs迁移至脑缺血组织周围,而且G-CSF可以促进BMSCs迁移至胼胝体。结果提示G-CSF动员骨髓干细胞治疗脑缺血可能优于干细胞经脉移植治疗脑缺血,为临床的治疗提供了理论基础。