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背景与目的:脊髓损伤(SCI)作为一种严重危害人类健康的中枢神经系统损伤,通常造成持久性瘫痪、感觉丧失、顽固性疼痛等神经功能障碍,同时也会引发如泌尿、呼吸、循环等多脏器系统功能障碍。SCI具有发病率高、致残率高、治疗费用高等特点,且目前尚无有效的治疗策略,严重威胁了人类健康和影响了患者生活质量,给个人、家庭和社会造成了巨大的负担。细胞移植治疗是目前最具前景的治疗SCI的方式之一,星形胶质细胞(astrocyte)因具有来源丰富、免疫原性低等优点而成为细胞移植治疗SCI的潜在细胞源之一,且已有研究利用NeurogeninW(Ngn2)基因直接重编程其向神经细胞方向分化,并在移植用于动物脊髓损伤修复方面取得一定的疗效。但与其他类型细胞移植一样,由于存在移植后低存活率等问题限制了其进一步应用。生物组织工程材料的兴起为治疗SCI带来了新的希望,生物支架不仅具有良好的生物相容性、可降解性等优点,而且可以维持细胞存活、调控其生长、增殖和分化等生物学行为,构建并移植组织工程神经支架为SCI的治疗提供了新的手段。本课题拟使用PLGA(Poly(lactic-co-glycolic acid))支架联合胶质源性神经细胞构建组织工程脊髓,并植入大鼠脊髓损伤动物模型,以探讨促进SCI神经功能恢复的作用和机制。研究方法:1 取新生大鼠的脑皮质,机械剪碎后通过消化、分离培养得到星形胶质细胞,并对提取的星形胶质细胞进行GFAP免疫荧光鉴定和纯度分析;2 慢病毒介导Ngn2基因转染大鼠星形胶质细胞(Ngn2-astrocyte),利用免疫荧光技术检测神经元相关标记物的表达情况,以检验星形胶质细胞向神经细胞的定向分化能力;3 体外构建Ngn2-astrocyte与PLGA支架联合的组织工程脊髓,在电镜下观察细胞和支架的结合情况;4 成年SD雌性大鼠30只,采用Allen’ s打击法建立动物脊髓损伤模型,随机分成三组,分别是:PLGA+Ngn2-astrocyte移植组、单纯Ngn2-astrocyte移植组和PBS对照组。造模1周后进行移植治疗;5 采用BBB运动功能评分表评估大鼠SCI后运动功能恢复情况,同时通过免疫荧光、HE染色等实验技术检测脊髓损伤区域组织学情况以及相关蛋白的表达水平,进而观察实验大鼠脊髓神经功能恢复情况。研究结果:1 成功获取新生大鼠的脑皮质组织,并进一步培养、分离和传代得到第3代大鼠星形胶质细胞,经鉴定分析纯度高达97%以上;2 Ngn2基因能被慢病毒高效转入第3代大鼠星形胶质细胞并得到稳定表达,在体外星形胶质细胞形态逐渐向神经元转变并表达神经元相关标记物;3 Ngn2-astrocyte能在PLGA支架上黏附、生长和迁移;4 成功的移植PLGA+Ngn2-astrocyte或单纯Ngn2-astrocyte于SCI损伤区,同时通过免疫荧光观察到移植细胞在大鼠体内存活、分化等情况;5 PLGA+Ngn2-astrocyte移植组在BBB运动功能评分、脊髓损伤后病理变化等方面明显优于其他两组。研究结论:PLGA+Ngn2-astrocyte组中移植细胞能在SCI损伤区域有效存活、分化成神经细胞,填补脊髓损伤空洞,并促进大鼠运动功能的恢复,较单纯应用Ngn2-astrocyte移植能更好地促进SCI修复。