编辑推荐：
为解决脊髓损伤（SCI）治疗难题，研究人员开展 NPS 修饰间充质干细胞（EMSCs）研究，发现可促恢复，有临床应用潜力。
脊髓损伤，这一严重的神经功能障碍性疾病，往往由外伤引发，给患者带来沉重的打击。想象一下，原本行动自如的人，因脊髓损伤而失去了正常的神经功能，生活无法自理，这是多么令人痛心的场景。目前，由于缺乏有效的治疗手段，脊髓损伤成为了医学领域的一大难题。其治疗效果不佳主要是因为损伤后的一系列病理变化，像大量神经元和神经胶质细胞死亡、缺乏神经营养因子、抑制性髓鞘碎片堆积、免疫细胞浸润和反应性星形胶质细胞增殖导致的胶质瘢痕形成，以及不利于神经再生的微环境等。
为了攻克这一难题，江南大学医学院神经科学中心、江南大学医学中心神经外科、无锡神经外科研究所等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于间充质干细胞，尤其是鼻腔黏膜来源的间充质干细胞（EMSCs）。这类干细胞具有独特的优势，如取材简单、对供体影响小、易于分离培养且无伦理问题，还具备高安全性。研究人员通过基因工程技术，让 EMSCs 过表达神经肽 S（NPS），并将其负载到水凝胶上，观察对大鼠脊髓损伤修复的影响。该研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》上。
在研究方法上，研究人员主要采用了以下关键技术：首先，从大鼠鼻中隔黏膜中分离并培养 EMSCs，通过检测相关标志物进行鉴定；其次，构建重组腺病毒使 EMSCs 过表达 NPS，并利用 RNA 测序和转录组分析探究相关信号通路；再者，制备纤维蛋白水凝胶用于细胞移植；然后，建立大鼠脊髓损伤模型，并将实验大鼠分组进行不同处理；此外，运用免疫荧光、Western blotting 等技术检测相关蛋白表达；最后，通过行为学评分（BBB 评分）评估大鼠运动功能恢复情况 。
下面来看具体的研究结果：
- NPS 转基因表达的有效性：通过免疫荧光和 Western blotting 检测，发现转染重组腺病毒 48 小时后，NPS-EMSCs 成功表达 NPS，且表达水平显著高于其他组。
- RNA 测序揭示 NPS-EMSCs 基因表达谱的变化：对 NPS-EMSCs 和 EMSCs 进行 RNA 测序，发现 1341 个基因下调，1106 个基因上调。GO 和 KEGG 富集分析表明，这些差异表达基因涉及细胞黏附、轴突导向、离子通道活性等多个功能和信号通路，提示 NPS-EMSCs 可能对脊髓损伤修复有积极作用。
- 间充质干细胞鉴定：NPS-EMSCs 和 EMSCs 均表达 CD44、波形蛋白（vimentin）、Sox2 和巢蛋白（Nestin）等间充质干细胞标志物，且两者在形态和分化潜能上相似。
- 水凝胶支架的表征：水凝胶支架具有良好的生物相容性，能促进细胞增殖和存活。其呈现果冻状外观，SEM 分析显示具有蜂窝状网络结构，平均孔径适宜，可作为细胞载体和神经再生的通道。
- NPS-EMSCs 移植促进 SCI 模型运动功能恢复：通过 BBB 评分评估，发现移植 NPS-EMSCs 8 周后，大鼠运动功能显著改善。HE 染色结果也表明，NPS-EMSCs 组在脊髓横断处的整合效果最佳。
- NPS-EMSCs 提高细胞存活率和迁移率：损伤 4 周后，在 SCI + NPS-EMSCs 组的损伤部位及头尾区域均观察到 m-Scarlet 阳性细胞，且该组 NPS 表达明显高于其他组。
- NPS-EMSCs 促进损伤组织轴突再生并抑制胶质瘢痕形成：免疫荧光分析显示，NPS-EMSCs 治疗组的神经丝蛋白 NF200 阳性轴突数量增加，神经连续性更明显，同时 GFAP 阳性胶质瘢痕形成减少，为轴突再生创造了有利环境。
- NPS-EMSCs 促进髓鞘再生：对损伤部位进行 GFAP 和髓鞘碱性蛋白（MBP）双免疫荧光染色，发现 NPS-EMSCs 治疗组在损伤部位有明显的 MBP 阳性细胞，表明其促进了髓鞘再生。
- NPS-EMSCs 促进内源性神经干细胞（NSCs）分化：免疫荧光染色结果显示，NPS-EMSCs 组损伤部位附近的 NSCs 和 Tuj-1 阳性细胞数量显著增加，且间接共培养实验表明 NPS-EMSCs 能促进 NSCs 增殖和向神经元分化。
- NPS-EMSCs 调节神经营养因子促进神经再生：免疫荧光和 Western blotting 检测发现，NPS-EMSCs 治疗组的脊髓组织中神经生长因子 3（NT-3）表达显著升高，且体外实验也证实 NPS-EMSCs 分泌更多 NT-3。
- 激活 PI3K/AKT/GSK3β 通路促进神经再生：Western blotting 分析表明，NPS-EMSCs 通过激活 PI3K/AKT/GSK3β 磷酸化通路，促进 NSCs 增殖和神经元分化。使用 AKT 信号通路抑制剂预处理后，NSCs 的分化减少，进一步验证了该结论。
综合研究结论和讨论部分，此次研究意义重大。研究发现 NPS 过表达的 EMSCs 能显著改善脊髓损伤大鼠的治疗效果，减少胶质瘢痕形成，促进神经再生和内源性神经干细胞增殖分化为神经元，进而改善运动功能。这种积极作用可能是通过激活 PI3K/Akt/GSK3β 信号通路实现的。这一研究成果为脊髓损伤的治疗提供了新的思路和潜在方法，有力地支持了间充质干细胞基因修饰在临床应用中的可行性和有效性。不过，该研究也存在一些局限性，如 EMSCs 生产的可扩展性、基因修饰的安全性问题，以及修复机制未完全明确、细胞质量和剂量等关键因素未标准化等。未来还需要进一步研究和探索，以推动其临床应用，为脊髓损伤患者带来新的希望。
