编辑推荐:
为探究鼻腔内移植神经干细胞(NSCs)对 anosmia 小鼠的疗效,研究人员用 3 - 甲基吲哚(3-MI)诱导小鼠 anosmia,一组鼻内注射生理盐水,一组注射 NSCs。结果显示 NSCs 组功能恢复更佳,证实其促进嗅上皮再生的潜力,为嗅觉功能障碍治疗提供新方向。
嗅觉,作为人类感知世界的重要感官之一,其功能障碍如 anosmia(嗅觉丧失)会严重影响生活质量。anosmia 可由病毒感染、神经疾病、头部创伤或化学物质暴露等多种因素引发。嗅上皮(OE)中的基底细胞在嗅神经元受损时对嗅上皮再生至关重要,但不同干细胞群体在嗅神经再生中的具体作用尚不明确,且对 anosmia 和 hyposmia(嗅觉减退)的病理生理机制了解不足,导致难以建立明确的治疗方案。在此背景下,干细胞疗法因其在神经退行性疾病中的潜力,成为嗅觉障碍治疗的研究方向,其中神经干细胞(NSCs)因能分泌神经营养因子、调节炎症并分化为神经谱系,备受关注。
为探索鼻腔内移植 NSCs 对 anosmia 小鼠的治疗效果,土耳其安卡拉市医院与加齐大学的研究人员开展了相关研究。他们通过一系列实验证实,鼻腔内移植 NSCs 可促进 anosmia 模型小鼠的嗅觉功能恢复和 GFP+细胞整合,为嗅觉功能障碍的治疗提供了新的研究方向。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:选用 24 只健康雄性小鼠,通过食物寻找测试(FFT)确认其嗅觉功能正常后,用腹腔注射 300 μg/g 的 3 - 甲基吲哚(3-MI)诱导 anosmia。将小鼠随机分为两组,一组(Group 1)鼻内注射生理盐水,另一组(Group 2)鼻内注射从 GFP 转基因小鼠嗅球分离培养的 NSCs(5×105个 / 50 μL 磷酸盐缓冲液)。每周通过 FFT 评估嗅觉功能,分别在第 2 周和第 4 周处死部分小鼠进行组织学检查,包括 HE 染色观察嗅上皮损伤情况、免疫组织化学分析嗅标记蛋白(OMP)表达细胞数量,第 4 周还用 PCR 检测嗅上皮中 GFP 基因的存在。
食物寻找测试结果
实验前的 FFT 1 确认所有小鼠嗅觉正常,3-MI 注射后的 FFT 2 证实两组小鼠均诱导出 anosmia。后续每周 FFT 显示,Group 2 在 FFT 3 的成功率显著高于 Group 1(p<0.05),且在 FFT 3、FFT 4 和 FFT 5 的平均寻食时间明显短于 Group 1(p<0.05),表明 NSCs 移植促进了嗅觉功能恢复。
神经干细胞在嗅组织中的检测
荧光显微镜观察发现,Group 2 的嗅上皮和嗅球中有 GFP+细胞形成的聚集体。PCR 分析显示,Group 2 嗅上皮中存在 GFP 基因,而对照组未检测到,证明移植的 NSCs 整合到了嗅组织中并存活。
组织学检查结果
组织学分析显示,Group 2 的嗅上皮厚度在第 2 周和第 4 周均显著大于 Group 1(p<0.05)。Group 1 的上皮损伤评分(包括炎症细胞浸润、上皮空泡化和纤毛损伤)更高,而 Group 2 的 OMP+细胞数量显著增多,提示 NSCs 促进了嗅上皮的结构修复和神经元成熟。
研究结论表明,在 3-MI 诱导的 anosmia 小鼠模型中,鼻腔内移植 NSCs 可增强嗅觉功能恢复并促进细胞整合。这一结果为 NSCs 在嗅觉功能障碍治疗中的应用提供了实验依据,提示其可能通过分泌神经营养因子、调节炎症反应等旁分泌机制发挥作用。然而,研究也存在一定局限性,如样本量较小、仅采用单剂量干细胞注射、未评估移植干细胞的分化状态等。未来需进一步研究 NSCs 的最佳给药策略、长期疗效及在不同病因引起的嗅觉障碍中的应用,以推动其向临床转化。该研究为嗅觉障碍的治疗开辟了新途径,有望为众多嗅觉功能异常患者带来福音。