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目的本研究旨在探讨Matrigel作为急性脊髓损伤后细胞移植支架材料的可行性。主要方法1.取新生24 h的SD大鼠大脑海马组织,在体外用无血清的神经干细胞培养液[成分为DMEM/F12(1∶1)、20 ng/ml EGF、20 ng/ml b FGF、1%PS]进行扩增培养。加入胎牛血清使其自然分化,应用细胞免疫荧光技术对细胞进行鉴定。体外分别采用Matrigel、可吸收明胶海绵(absorbale sponge)、TCP/POC作为支架材料培养感染Ad-G FP腺病毒的NSCs,于培养后2 h、1 d、3 d、7 d、14 d在荧光显微镜下观察细胞在不同支架材料中的存活情况。将Matrigel/NSCs混合物接种至裸鼠皮下成瘤,对瘤体进行组织学分析观察移植的NSCs在M atrigel中的生长和分化情况。2.制备SD大鼠脊髓的Allen’s打击损伤模型。将动物分为三组:PBS对照组(A组,于损伤位点注射PBS),单纯Matrigel组(B组,于损伤位点单纯注射Matrigel),Matrigel/NSCs组(C组,于损伤位点植入Matrigel与NSCs的复合物)。暴露T10节段脊髓后予10×2.5g·cm的能量打击。各组在SCI后7 d进行移植处理,C组将Matrigel与用PKH67绿色荧光染料标记的第三代NSCs(细胞密度为5×107/ml)在体外混匀后植入大鼠SCI后7 d的脊髓损伤位点,分别于移植后1d,7d,14d,28d在激光共聚焦扫描显微镜下观察脊髓损伤部位移植NSCs的存活情况。术后通过BBB评分评估大鼠后肢运动功能,观察8周;移植处理后4,8周取损伤段脊髓行HE染色和免疫组织学检测,观察和评估Matrigel对损伤脊髓以及移植细胞的作用。结果1.新生鼠海马组织中分离出的NSCs具有较强的克隆能力,可形成细胞团,呈不规则球形,免疫荧光结果提示早期形成的神经球Nestin抗原呈阳性;加入血清促使其分化2周,细胞免疫荧光结果提示分化后的细胞GFAP抗原、MAP2抗原呈阳性。2.与absorbale sponge和TCP/POC两种支架材料相比较,NSCs在Matrigel中的存活率以及存活时间优于另外两组,NSCs可在Matrigel中存活较长时间;免疫荧光结果提示NSCs可在Matrigel中分化为β-tubulin 3阳性的神经元;裸鼠皮下成瘤瘤体病理学检测结果提示Matrigel中神经细胞生长良好,并可见少许新生血管;组织免疫学检测结果提示移植的细胞可分化为β-tubulin 3和MAP2阳性的神经元。3.PKH67示踪NSCs结果示NSCs在脊髓损伤部位可存活较长时间。4.C组各时相点BBB评分最高,与其他两组比较差异有统计学意义(p<0.05);A组与B组各时相点无统计学差异(p>0.05)。植入处理4周时,脊髓组织HE染色结果显示A组损伤部位神经组织液化坏死形成体积不等的空洞;B组损伤部位空洞被植入的Matrigel填补,Matrigel中可见细胞生长;C组损伤部位空洞被植入的Matrigel填补,可见大量神经细胞在植入的Matrigel中生长,且有少许血管生成。免疫组织学结果显示:A组损伤部位无neun、NF-200、MAP2阳性的神经元,损伤部位边缘可见较多Nestin阳性的神经干细胞和GFAP阳性的星形胶质细胞,损伤中心则无Nestin表达;在B、C组损伤部位可见Nestin、neun、NF-200、MAP2、GFAP阳性的神经细胞,C组表达多于B组。植入处理8周时,支架材料有一定程度降解,上述神经细胞标记物表达降低。结论神经干细胞在Matrigel中可以存活和分化;以Matrigel作为急性脊髓损伤后神经干细胞移植支架材料,具有使用方便,不易造成二次损伤的特点。