精原干细胞分化中间态促进脊髓损伤修复的神经发生与血管再生机制研究

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:European Journal of Medical Research 2.8

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  本研究针对脊髓损伤(SCI)治疗难题,由兰州大学第二医院与西安交通大学附属红会医院团队开展精原干细胞(SSCs)向脊髓神经元分化的机制探索。研究发现分化过程中存在类似嗅鞘细胞的中间态,其分泌血管内皮生长因子(VEGF)等促血管生成因子,显著促进HUVEC迁移。移植SSC源性神经元后,大鼠运动功能(BBB评分)和电生理参数(MEP/SEP)显著改善,超声造影显示损伤区血管再生。该研究为自体干细胞治疗SCI提供了新策略,发表于《BMC》期刊。

  

脊髓损伤(SCI)被称为"不死的癌症",全球每年新增病例超百万,患者面临终身瘫痪风险。当前临床治疗以手术减压和康复训练为主,但神经功能恢复效果有限。干细胞疗法虽带来希望,却面临来源受限、免疫排斥和分化效率低等瓶颈。尤其令人困扰的是,损伤区域缺氧微环境会抑制移植细胞的存活,而血管系统的破坏又加剧了继发性损伤。如何突破这些障碍,成为再生医学领域的重大挑战。

兰州大学第二医院与西安交通大学附属红会医院的研究团队另辟蹊径,将目光投向睾丸中的精原干细胞(SSCs)。这类成体干细胞具有三大独特优势:自体来源避免伦理争议、低免疫原性减少排斥风险、可跨胚层分化为神经细胞。前期研究已证实SSCs能转化为运动神经元,但其在SCI修复中的具体机制仍是未解之谜。

研究人员采用三步关键技术:通过RA(视黄酸)和SB431542联合诱导SSCs分化为脊髓神经元;采用划痕实验和qRT-PCR分析条件培养基(SSC-CM)对血管内皮细胞(HUVEC)的影响;建立大鼠T9段脊髓压迫模型,移植分化细胞后通过BBB评分、运动诱发电位(MEP)和体感诱发电位(SEP)评估功能恢复。

存在分化中间态
相衬显微镜显示诱导3周后细胞呈现典型神经元形态,免疫荧光证实95%细胞表达神经标志物Tuj1和Map2。qRT-PCR检测发现胶质细胞标志物P75、Gfap表达显著升高,提示存在类似嗅鞘细胞的中间态。

促进血管再生
划痕实验显示SSC-CM组愈合指数达78.5%,显著高于对照组。基因检测发现VEGF和PDGF表达分别提升3.2倍和2.8倍,CD31阳性血管密度增加2.4倍。

修复神经功能
移植4周后,HE染色显示SSC组灰白质界限清晰,中央管结构完整。BBB评分从7.3分提升至14.6分,MEP潜伏期缩短38%,波幅增加2.1倍。超声造影显示损伤区出现新生血管网络。

这项研究首次揭示SSCs分化过程中的"中间态"具有双重修复功能:既可通过分泌神经营养因子促进神经发生,又能释放VEGF等因子改善血供。特别值得注意的是,移植细胞在损伤区域存活率达82%,且与宿主神经形成功能连接。该成果为开发自体干细胞疗法提供了新思路,其采用的超声造影动态监测技术也为疗效评估建立了新标准。未来研究需优化移植时机和细胞剂量,并探索中间态分泌组的具体成分,这将为开发无细胞治疗策略指明方向。

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