以小神经球传代法扩充干细胞来源——哈医大一院的这一研究成果为脊髓损伤修复带来良好前景

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2007-12-21

据中国医药报黑龙江 讯哈尔滨医科大学第一临床学院神经外科副教授梁鹏博士在国家自然科学基金支持下,首次创立了小神经球传代方法,促进了神经干细胞在体外增殖、存活和分化的能力,同时成功地建立了人神经干细胞体外长期培养系统,扩充了神经干细胞的来源,为脊髓损伤的神经干细胞移植治疗带来了良好的前景。此项成果前不久获得了黑龙江省科技进步二等奖。上,脊髓损伤后的轴突再生和功能恢复仍是难以逾越的障碍。对伤者而言,脊髓损伤的破坏性是严重和持久的。在脊髓损伤的治疗上,很多学者对发育的干细胞培养和应用潜力感兴趣,因为这些细胞可以提供神经元,而神经元细胞作为再生轴突的靶点,能促进神经环路的重建。

梁鹏课题组瞄准这一目标,利用小神经球传代方法成功建立了神经干细胞体外长期培养传代系统,证实在细胞传代和诱导分化时,将干细胞增殖形成的神经球消化成小的含10~20个细胞的小神经球,可明显提高细胞的体外存活能力和增殖能力。他们利用小神经球传代方法,在体外培养神经干细胞达到10个月,传代25代,并将单一的细胞扩增至10万个细胞。他们发现,多次传代后细胞冻存对细胞的存活力无明显影响,其多向分化潜力表现出稳定性。生长曲线显示,细胞数量在经过了很多次传代后始终呈指数扩增状态,这可为神经干细胞的研究和移植提供大量细胞来源。

与此同时,梁鹏课题组还成功建立了神经干细胞小神经球脊髓断端多点移植技术,并将神经球移植到大鼠横切的脊髓断端,观察截瘫恢复情况。研究发现,小神经球脊髓移植大鼠在体外和受伤大鼠脊髓内诱导分化的神经元显著高于传统的神经干细胞悬液移植法,细胞存活率显著增加;应用神经示踪技术证实,受伤大鼠脊髓皮质脊髓束再生,并和远端神经元之间建立了突触联系,与之相一致的是脊髓损伤后截瘫大鼠后肢运动功能亦得到了明显的改善。

该课题组还首次明确了神经干细胞对脊髓损伤的修复机制。这些机制主要包括:促进受伤神经元轴突的再生延长和再髓鞘化,以及脊髓损伤后神经环路的重建。课题组在国内外首次提出了人胚神经干细胞对脊髓损伤存在与先前研究结果不同的修复机制,即神经干细胞在移植治疗脊髓疾病时,除了细胞替代效果以外,还通过营养支持,即细胞基质的作用,促进神经环路的再通。

梁鹏课题组建立的基质联合神经干细胞小神经球脊髓损伤移植系统,目前已在哈医大卫生部细胞移植重点实验室得到了广泛应用。