关键词:
SD大鼠
骨髓间充质干细胞
全骨髓贴壁法
细胞培养
流式细胞仪
骨髓间充质干细胞
慢病毒载体
转染
神经营养因子-3
超顺磁性氧化铁
脊髓损伤
骨髓间充质干细胞
蛛网膜下腔
神经营养因子-3
修复
摘要:
脊髓损伤是临床上较常见的而且非常严重的神经系统创伤性疾病,常常导致严重的运动和感觉功能障碍,而且目前临床上尚无行之有效的治疗方法。骨髓间充质干细胞的移植治疗结合基因疗法是当前脊髓损伤治疗研究的热点。在脊髓损伤后,神经营养因子在神经修复中起着非常重要的作用。为了探索一条脊髓损伤治疗的新途径,我们的研究将包含神经营养因子-3基因通过慢病毒转染骨髓间充质干细胞,并在用超顺磁性氧化铁颗粒标记细胞后,经蛛网膜下腔移植到体内,使其在体内能稳定表达神经营养因子-3,同时在移植后,利用磁场的作用靶向传送移植的干细胞到病变区,以加速干细胞向病变区的趋化运动的速率和增加干细胞在病变区的数量,从而使骨髓间充质干细胞的神经修复的作用得到加强、效率得到提高,进一步促进功能恢复,提高治疗效果。同时,我们还能借助MRI观察移植的磁标干细胞在体内的分布。第一部分大鼠骨髓间充质干细胞的体外分离、培养、传代、鉴定目的:使用全骨髓贴壁法分离纯化SD大鼠的骨髓间充质干细胞,将提取的细胞经传代培养后,并从细胞的形态、表面抗原及增值能力方面进行鉴定,为实验提供细胞来源。方法: 1.采用全骨髓贴壁法分离纯化SD大鼠的骨髓间充质干细胞,并对获得分离的细胞进行传代培养,同时对细胞形态进行观察。2.用MTT法测定分离的细胞的生长曲线,对其生长规律进行分析。3.用流式细胞仪检测骨髓间充质干细胞的表面标志物(CD29、CD34、CD44、CD45),以鉴定所培养细胞是否具有骨髓间充质干细胞的特征。结果: 1.经全骨髓贴壁法分离纯化大鼠的骨髓间充质干细胞,呈长梭形,在体外可以培养、传代。2.经MTT法测定第3、4、5代细胞的生长曲线呈S型,且形态相似,具有较强的增殖能力。3.经流式细胞仪检测细胞的表面标记志物,细胞表面的CD29和CD44表达呈阳性,CD34和CD45表达呈阴性,这符合一般骨髓间充质干细胞的特征。结论: 应用全骨髓贴壁法可以分离纯化大鼠的骨髓间充质干细胞,该法操作简单、经济实用、提取率高。所获得的细胞生长增殖旺盛、可进行连续多次传代,可以满足研究使用。第二部分大鼠骨髓间充质干细胞的神经营养因子-3基因转染和超顺磁性氧化铁颗粒标记目的: 利用慢病毒将神经营养因子-3转导入骨髓间充质干细胞,使其能稳定表达神经营养因子-3,同时用超顺磁性氧化铁颗粒标记干细胞,为脊髓损伤的细胞移植治疗做准备。方法: 1.首先通过重叠PCR扩增att B1-NTF3-att B2,然后利用Gateway技术构建p Down-NTF3,利用Gateway技术构建包含神经营养因子-3(neurotrophin-3,NT-3)及红色荧光蛋白(red fluorescent protein,Ds Red)基因的质粒p ***3d.P/puro-EF1α>NTF3>IRES/Ds Red Express2,最后进行慢病毒包装。2.利用慢病毒对骨髓间充质干细胞转染NT3-Ds Red基因。3.实时荧光定量PCR检测转染NT3-Ds Red基因的骨髓间充质干细胞的NT3 m RNA的表达。*** blotting检测转染NT3-Ds Red基因后的骨髓间充质干细胞的NT3蛋白的表达。5.利用浓度为25μg/ml的超顺磁性氧化铁(Superparamagnetic Iron oxide,SPIO)颗粒标记NT3-Ds Red基因转染的鼠骨髓间充质干细胞,然后用普鲁士蓝染色检测细胞的标记率。结果: 1.构建的包含NT3-Ds Red基因的质粒p ***3d.P/puro-EF1α>NTF3>IRES/Ds Red Express2经测序检验完全正确,并能够成功转染293FT细胞,包装好的慢病毒滴度约为1.4×108TU/ml。2.成功转染NT3-Ds Red基因后的骨髓间充质干细胞荧光显微镜下可以观察到红色荧光。3.实时荧光定量PCR检测显示转染NT3-Ds Red基因的骨髓间充质干细胞的NT3 m RNA表达水平是未转染NT3基因的骨髓间充质干细胞的13倍。*** blotting检测结果显示转染NT3-Ds Red基因的骨髓间充质干细胞可以高表达NT3蛋白,而未转染NT3基因的骨髓间充质干细胞则不能表达。5.普鲁士蓝染色显示,浓度为25μg/ml的SPIO成功标记转染NT3-Ds Red基因的骨髓间充质干细胞,胞质蓝染,胞核呈淡红色,标记率100%。结论: 构建的含NT3-Ds Red基因的慢病毒载体,能够将NT3-Ds Red基因转移并整合入鼠BMSC的DNA中,并使其高效、稳定地表达NT-3因子。同时浓度为25μg/ml的SPIO能够有效的标记转染NT3-Ds Red基因的骨髓间充质干细胞。为进一步的活体实验奠定了基础。第三部分磁靶向NT3基因转染的BMSCs治疗大鼠脊髓