内皮祖细胞对创伤性血脑屏障通透性及血管新生的研究

【摘要】背景：颅脑创伤是一种获得性脑损伤,它可以导致血脑屏障破坏、神经元死亡以及神经功能障碍。血管新生作为颅脑创伤后修复的关键因素,它可以为神经重塑提供重要的血管基质,从而有利于伤后长期的功能恢复。内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)是一种单一谱系的干细胞,当受到外伤、炎症、缺血等刺激后,它可以从骨髓(或其它一些组织、器官)中动员至外周血,归巢至损伤的部位并分化为血管内皮细胞,通过整合入已存在的血管(血管新生)或直接产生新的血管(血管发生)来发挥其作用。EPCs的出现打破了血管发生仅在胚胎阶段出现的观念。前期的动物实验已证实移植EPCs可促进肢体缺血、心肌缺血、脑梗塞等疾病的功能恢复。本课题组首次报道了颅脑创伤患者循环血EPCs数目与临床预后呈正相关,应用促红细胞生成素、他汀、孕酮等刺激动员机体自身的EPCs水平升高从而促进了小鼠颅脑创伤后的功能恢复。目的：本后续研究旨在通过颅脑创伤后脑室移植脐血内皮集落形成细胞(endothelialcolony-formingcells,ECFCs,目前被认为是“真正意义”的EPCs群体),证实其减少静脉移植造成细胞的全身分布,同时可以修复血脑屏障、促进血管新生,从而利于外伤后功能恢复,为临床治疗提供新的策略。方法：从人脐血中分离的单个核细胞经过培养和扩增成为ECFCs。成年裸鼠通过液压打击建立颅脑创伤模型,于伤后1天侧脑室内移植ECFCs,实验分为ECFCs组、生理盐水组和假手术组。采用细胞染料SP-DiIC18(3)和Y染色体荧光原位杂交技术对移植的细胞进行追踪。采用脑组织伊文氏蓝渗透法和干湿重法来测量血脑屏障的通透性和脑含水量。紧密连接蛋白ZO-1、claudin-5和细胞因子Ang1、Ang2的表达通过免疫印迹和实时荧光定量PCR来检测。微血管密度应用VWF免疫荧光染色的方法来计数。应用改良神经功能评分和Morris水迷宫来评价颅脑创伤后的功能结果。结果：人脐血中分离的单个核细胞培养5-8天可产生ECFCs,大约14天形成集落,ECFCs可摄取乙酰化低密度脂蛋白和结合荆豆凝集素,同时它表达干细胞标志CD34和内皮细胞标志KDR、VWF、VE-cadherin。通过细胞染料SP-DiIC18(3)和Y染色体荧光原位杂交技术于移植后3天在创伤区域可检测到移植的细胞。ECFCs组比生理盐水组减少了伊文氏蓝的渗漏和脑含水量,增加了ZO-1和claudin-5的表达,提高了Angl:Ang2比值,增加了微血管密度。同时,改良神经功能评分和Morris水迷宫也说明了ECFCs移植促进了鼠颅脑创伤后运动功能、空间获取和记忆功能的恢复。结论：本实验证实经脑室途径移植的ECFCs可归巢至脑创伤区域,其通过修复破坏的血脑屏障、增强血管新生来促进颅脑创伤后神经功能的恢复。ECFCs移植未来用于临床可能会有利于颅脑创伤患者的功能恢复。
【作者】黄忻涛；
【导师】张建宁；
【作者基本信息】天津医科大学，外科学，2014，博士
【关键词】颅脑创伤；内皮祖细胞；内皮集落形成细胞；移植；血脑屏障；

【参考文献】
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