神经干细胞移植治疗坐骨神经半切断神经病理性疼痛的最佳剂量

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.45.018

中国组织工程研究 ›› 2015, Vol. 19 ›› Issue (45): 7314-7319.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2015.45.018

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神经干细胞移植治疗坐骨神经半切断神经病理性疼痛的最佳剂量

邓默¹，赵峰²

河北大学附属医院，1麻醉科，2介入科，河北省保定市 071000

收稿日期:2015-09-28 出版日期:2015-11-05 发布日期:2015-11-05
通讯作者: 赵峰，硕士，主治医师，河北大学附属医院介入科，河北省保定市 071000
作者简介:邓默，女，1979年生，汉族，河北省保定市人，2006年河北医科大学毕业，硕士，主治医师。
基金资助:
河北省医学科学研究重点课题(20110515)

Neural stem cell transplantation for partial sciatic nerve transaction-induced neuropathic pain: the optimal cell number for transplantation

Deng Mo¹, Zhao Feng²

1Department of Anesthesiology, 2Department of Interventional Radiology, Affiliated Hospital of Hebei University, Baoding 071000, Hebei Province, China

Received:2015-09-28 Online:2015-11-05 Published:2015-11-05
Contact: Zhao Feng, Master, Attending physician, Department of Interventional Radiology, Affiliated Hospital of Hebei University, Baoding 071000, Hebei Province, China
About author:Deng Mo, Master, Attending physician, Department of Anesthesiology, Affiliated Hospital of Hebei University, Baoding 071000, Hebei Province, China
Supported by:
the Medical Science Research Project of Hebei Province, No. 20110515

摘要/Abstract

摘要：

背景：有研究表明神经干细胞移植治疗神经病理性疼痛有一定效果，但神经干细胞移植数量对神经病理性疼痛的疗效并不确切。
目的：观察不同数量神经干细胞鞘内注射对坐骨神经半切断大鼠神经病理性疼痛及脊髓背角、背根神经节胶质源性神经营养因子表达的影响。
方法：选取1只孕14-16 d SD大鼠制备神经干细胞悬液，分别以细胞数1×103，1×104，1×105，1×106，1×107经坐骨神经半切断伤模型大鼠鞘内注入30 μL，并设置模型组和假手术组作对照。记录术前1 d，术后1，3，7，14，21 d 机械痛及热痛阈；术后7，21 d免疫组织化学与RT-PCR检测同侧脊髓背角及背根神经节胶质源性神经营养因子的表达。
结果与结论：与假手术组比较，其他各组术后1 d 痛阈下降，术后7，14 d最低(P < 0.05)；与模型组比较，术后7 d，随着移植神经干细胞的浓度不断增加，神经干细胞1×104，1×105，1×106，1×107组痛阈逐渐升高，脊髓背角及背根神经节胶质源性神经营养因子表达逐渐上调(P < 0.05)；术后21 d，神经干细胞1×105，1×106，1×107组痛阈均与术前差异无显著性意义，但其胶质源性神经营养因子表达在神经干细胞1×105组最高(P < 0.05)。说明鞘内注射神经干细胞能缓解大鼠的神经病理性疼痛，注射剂量以1×105神经干细胞效果最佳。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 干细胞, 移植, 神经干细胞, 胶质源性神经营养因子, 细胞移植量, 坐骨神经半切断, 移植, 治疗, 疼痛, 鞘内注射, 脊髓背角, 效果

Abstract:

BACKGROUND: Studies have shown that neural stem cell transplantation has a certain effect on neuropathic pain, but the efficacy of transplanted cell number on neuropathic pain is not exactly understood.
OBJECTIVE: To observe the effect of different amount of neural stem cells administered intrathecally on the neuropathic pain and expression of glial-derived neurotrophic factor in the spinal cord dorsal horn and dorsal root ganglion in rats after partial sciatic nerve transaction.
METHODS: A Sprague-Dawley rat at 14-16 days of pregnancy was used to prepare neural stem cell suspensions that were injected intrathecally into rat models of partial sciatic nerve transaction at doses of 1×103, 1×104, 1×105, 1×106, 1×107 cells per 30 μL, respectively. Additionally, model group and sham-operated group were set up. Threshold values of mechanical and thermal pain were recorded 1 day before operation, 1, 3, 7, 14,
21 days after operation. Expressions of glial-derived neurotrophic factor protein and mRNA in the ipsilateral spinal cord dorsal horn and dorsal root ganglion were detected by immunohistochemistry and RT-PCR, respectively, at 7 and 21 days after partial sciatic nerve transaction.
RESULTS AND CONCLUSION: Pain threshold values were decreased in all the groups except the sham-operated group at 1 day after operation, and reached the peak at 7 and 14 days after operation (P < 0.05). Compared with the model group, the pain threshold values and the expression of glial-derived neurotrophic factor protein and mRNA in the ipsilateral spinal cord dorsal horn and dorsal root ganglion were increased gradually in a dose-dependent manner in the 1×104, 1×105, 1×106, 1×107 groups at 7 days after operation (P < 0.05). At 21 days post-operation, the pain threshold values showed no differences from the preoperative findings in the 1×105, 1×106, 1×107 groups, but the expression of glial-derived neurotrophic factor was significantly higher in the 1×105 group than the other groups (P < 0.05). Taken together, intrathecal transplantation of neural stem cells at a dose of 1×105 is the most effective in alleviating partial sciatic nerve transaction-induced neuropathic pain in rats.
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

Key words: Stem Cells, Cell Transplantation, Sciatic Nerve, Pain, Neurturin, Tissue Engineering

邓默，赵峰. 神经干细胞移植治疗坐骨神经半切断神经病理性疼痛的最佳剂量[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(45): 7314-7319.

Deng Mo, Zhao Feng. Neural stem cell transplantation for partial sciatic nerve transaction-induced neuropathic pain: the optimal cell number for transplantation[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(45): 7314-7319.

图/表（结果） 5

2.1 神经干细胞培养形态原代培养第1天，见一般细胞存活，呈透亮圆形，不贴壁生长；第2天开始克隆，几个细胞聚集在一起；第4天，出现神经干细胞球生长状态，大量细胞聚集成细胞球，呈悬浮状生长；第6天后生长旺盛，神经球增大；第7天，神经球继续增大，立体感和折光性增强(图1)。

2.2 各组机械缩足阈值比较由表1可以看出：模型组到PST+NSCs 1×10⁷组在术后第1，3，7，14天机械缩足阈值均低于假手术组(P < 0.05)；在术后第21天，模型组至PST+ NSCs 1×10⁴组机械缩足阈值低于假手术组(P < 0.05)；PST+NSCs 1×10⁶组及PST+NSCs 1×10⁷组在术后21 d时机械缩足阈值稍低于假手术组(P > 0.05)。PST+ NSCs 1×10⁴组至PST+NSCs 1×10⁷组在术后第7，14，21天机械缩足阈值均高于模型组(P < 0.05)，术后第1，3天，模型组到PST+NSCs 1×10⁷组机械缩足阈值相似(P < 0.05)。术后第7，14，21天PST+NSCs 1×10⁴组机械缩足阈值均低于PST+NSCs 1×10⁷组(P < 0.05)，术后第7，14天PST+NSCs 1×10⁵组和PST+NSCs 1×10⁶组机械缩足阈值均低于PST+NSCs 1×10⁷组(P < 0.05)，由此可见神经干细胞移植各组都有镇痛作用，其中PST+NSCs 1×10⁵组治疗效果最好。

2.3 各组热缩足潜伏期比较由表2可以看出：模型组到PST+NSCs 1×10⁷组在术后第1，3，7，14天热缩足潜伏期均低于假手术组(P < 0.05)；在术后第21天，模型组至PST+NSCs 1×10⁴组热缩足潜伏期低于假手术组(P < 0.05)；PST+NSCs 1×10⁶组及PST+NSCs 1×10⁷组在术后21 d时热缩足潜伏期稍低于假手术组(P > 0.05)。PST+NSCs 1×10⁴组至PST+NSCs 1×10⁷组在术后第7，14，21天热缩足潜伏期均高于模型组比较(P < 0.05)，术后第1，3天，模型组到PST+NSCs 1×10⁷组热缩足潜伏期值相似(P < 0.05)。术后第7，14，21天PST+NSCs 1×10⁴组热缩足潜伏期均低于PST+NSCs 1×10⁷组(P < 0.05)，术后第7，14天PST+NSCs 1×10⁵组和PST+NSCs 1×10⁶组热缩足潜伏期均低于PST+NSCs 1×10⁷组(P < 0.05)，由此可见神经干细胞移植各组都有镇痛作用，其中PST+NSCs 1×10⁵组治疗效果最好。

2.4 脊髓背角及背根神经节的胶质源性神经营养因子 mRNA表达情况术后第7天，模型组到PST+NSCs 1×10⁷组脊髓背角和背根神经节的胶质源性神经营养因子 mRNA表达均明显高于假手术组(P < 0.05)；术后第7天，PST+NSCs 1×10⁴组至PST+NSCs 1×10⁷组脊髓背角和背根神经节的胶质源性神经营养因子 mRNA表达均明显高于模型组(P < 0.05)；术后第7天，PST+NSCs 1×10⁴组至PST+NSCs 1×10⁶组脊髓背角和背根神经节的胶质源性神经营养因子 mRNA表达均低于PST+NSCs 1×10⁷组(P < 0.05)；术后第21天，假手术组、模型组、PST+NSCs 1×10³组、PST+NSCs 1×10⁴组、PST+NSCs 1×10⁶组、PST+ NSCs 1×10⁷组的脊髓背角和背根神经节的胶质源性神经营养因子 mRNA表达均低于PST+NSCs 1×10⁵组(P < 0.05)，见表3，4。

2.5 各组细胞胶质源性神经营养因子的表达细胞内棕黄色颗粒表示为胶质源性神经营养因子阳性细胞，术后第7天，各神经干细胞移植组阳性细胞较假手术组和模型组多，移植各组随细胞移植量的增加，胶质源性神经营养因子阳性细胞逐渐增多，颜色逐渐加深，模型组胶质源性神经营养因子阳性细胞稍微增多，假手术组只有少量胶质源性神经营养因子阳性细胞。术后第7天与术后第21天比较：与假手术组相比，其他组均下降，其中PST+NSCs 1×10⁷组阳性细胞较其他组多，染色较其他组深。

参考文献

[1] Coleman MP, Freeman MR. Wallerian degeneration, wld(s), and Nmnat. Ann Rev Neurosci. 2010;33:245-267.

[2] Zheng L, Cui HF. Enhancement of nerve regeneration along a chitosan conduit combinedwith bone marrow mesenchymal stem cells. J Mater Sci Mater Med. 2012;23(9):2291-2302.

[3] Okawa T, Kamiya H, Himeno T, et al. Transplantation of neural crest like cells derived from induced pluripotent stem cells improves diabetic polyneuropathy in mice. Cell Transplantation. 2012.

[4] Xu L, Zhou S, Feng GY, et al.Neural stem cells enhance nerve regeneration after sciatic nerve injury in rats. Mol Neurobiol. 2012;46(2):265-274.

[5] Kato N, Matsumoto M, Kogawa M, et al. Critical role of p38 MAPK for regeneration of the sciatic nerve following crush injury in vivo. J Neuroinflammation. 2013;10:1.

[6] Cao X, Zhao P, Tao Q, et al. The role ofC-terminal binding protein 2 in Schwann cell differentiation after sciatic nerve crush. J Mol Neurosci. 2013;49(3):531-538.

[7] Aigner A. Delivery systems for the direct application of siRNAs to induce RNA interference (RNAi) in vivo. J Biomed Biotechnol. 2006;2006:1-15.

[8] Viana F, Dela peña E, Belmonte C. Specificity of cold thermotransduction is determined by differential ionic channel expression. Nat Neurosci. 2002;5(3):254-260.

[9] Linden AM, Sandu C, Aller MI, et al. TASK-3 knockout mice exhibit exaggerated nocturnal activity, impairments in cognitive functions, and reduced sensitivity to inhalation anesthetics. J Pharmacol Exp Ther. 2007;323(3):924-934.

[10] Pitcher GM, Henry JL. Governing role of primary afferent drive in increased excitation of spinal nociceptive neurons in a model of sciatic neuropathy. Exp Neurol. 2008;214(2): 219-228.

[11] Khan GM, Chen SR, Pan HL. Role of primary afferent nerves in allodynia caused by diabetic neuropathy in rats. Neuroscience. 2002;114(2):291-299.

[12] Han HC, Lee DH, Chung JM. Characteristics of ectopic discharges in a rat neuropathic pain model. Pain. 2000;84: 253-262.

[13] Baron R. Neuropathic pain. The long path from mechanisms to mechanism-based treatment. Anaesthesist. 2000;49(5): 373-386.

[14] Baron R. Peripheral neuropathic pain: from mechanisms to symptoms. Clin J Pain. 2000;16(2 Suppl):S12-S20.

[15] Devor M. Ectopic discharge in Aβ afferents as a source of neuropathic pain. Exp Brain Res. 2009;196(1):115-128.

[16] Sandkuhler J. Undersanding LTP in pain pathways. Mol Pain. 2007;3:9.

[17] Adler JE, Nico I, Vande Vord P, et al.Modulation of neuropathic pain by a glial derived factor.Pain Med. 2009; 10(7):1229-1236.

[18] Han M, Huang RY, Du YM, et al. Early intervention of ERK activation in the spinal cord can block initiation of peripheral nerve injury-induced neuropathic pain in rats. Acta Physiologica Sinica. 2011;63(2):106-114.

[19] Zhang Z, Zhang ZY, Fauser U, et al. Mechanical allodynia and spinal up-regulation of P2X4 receptor in experinental auto immune neuritis rats. Neuroscience. 2008;152(2):495-501.

[20] 刘峰,袁贤瑞.白血病抑制因子在周围神经损伤修复中的应用[J].国际神经病学神经外科杂志,2005,32(5):442-444.

[21] Moalem-Taylor G, Li M, Allbutt HN, et al. A preconditioning nerve lesion inhibits mechanical pain hypersensitivity following subsequent neuropathic injury. Pain. 2011;7(5):1-9.

[22] 万有,刘风雨.急性疼痛早期治疗的必要性[J].中国疼痛医学杂志, 2011,17(1):1-5.

[23] Casula MA, Facer P, Powell AJ, et al. Expression of the sodium channel [beta] 3 subunit in injured human sensory neurons. Neuroreport. 2004;15(10):1629-1632.

[24] Groebner M,David R,Franz WM.Embryonic stem cells. Internist (Berl). 2006;47(5):502–508.

[25] McKay R. Stem cells in the central nervous system. Science. 1997;276 (5309):66-71.

[26] Mothe AJ, Bozkurt G, Catapano J, et al. Intrathecal transplantation of stem cells by lumbar puncture for thoracic spinal cord injury in the rat. Spinal Cord. 2011;49(9):967-973.

[27] Rao MS, Mattson MP. Stem cells and aging:expanding the possibilities. Mech Ageing Dev. 2001;122(7):713-734.

[28] Ghosh M, Tuesta LM, Puentes R, et al. Extensive cell migration, axon regeneration,and improved function with polysialic acid-modified Schwann cells after spinal cord injury. Glia. 2012;60(6):979-992 .

[29] Chen W, Xu ZM, Wang G, et al. Non-motor symptoms of Parkinson, s disease in china: a review of the literature. Parkinsonism Relat Disord. 2012;18(5):446-452.

[30] 韩志桐,苏宁,吴日乐,等.GFP转基因小鼠神经干细胞移植治疗大鼠帕金森病的实验研究[J].临床神经外科杂志,2012,9(3):139- 142.

[31] 陈涛,田增民,尹丰,等.神经干细胞移植治疗帕金森病的临床研究[J].中国微侵袭神经外科杂志,2012,17(10):452-453.

[32] 包晓群,宋亚彬,李松涛,等.神经干细胞移植治疗帕金森病[J].中国老年学杂志,2013,33(8):3591-3592.

[33] Fattore C, Perucca E. Novel medications for epilepsy. Drugs. 2011;71(16):2151-2178.

[34] Berg AT, Scheffer IE. New concepts in classification of the epilepsies: entering the 21^stcentury. Epilepsia. 2011;52(6): 1058-1062.

[35] Kvalsund MP, Birbeck GL. Epilepsy care challenges in developing countries. Curr Opin Neurol. 2012;25(2):179-186.

[36] Zhao Y, Wu H, Wang X, et al. Clinical epidermiology of posttraumatic epilepsy in a group of Chinese patients. Seizure. 2012;21(5):322-326.

[37] 张化明,杨海,马江红,等.神经干细胞移植并手术治疗重型颅脑损伤的疗效分析[J].中国实用神经疾病杂志,2013,16(13):52-53.

[38] Lu P, Wang Y, Graham L, et al. Long-distance growth and connectivity of neural stem cells after severe spinal cord injury. Cell. 2012;150:1264-1273.

[39] 娄永利.神经干细胞移植治疗脊髓损伤的临床研究[J].中外医疗, 2012,31(2):22.

引言

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验。

1.2 时间和地点于2012年5月至2013年8月在河北大学附属医院实验室完成。

1.3 材料

实验动物：孕14-16 d SD大鼠1只，体质量180-220 g成年雄性SD大鼠56只，购买于河北省实验动物中心，动物许可证号：SCXK(冀)2013-1-003。实验前饲养1周，饲养环境：饲养于实验室鼠专用鼠笼，12 h昼夜交替，自由进食和饮水。实验大鼠符合卫生部一级动物标准，并经过动物伦理学委员会批准。

神经干细胞移植实验用主要试剂及仪器：
试剂及仪器	来源
B27，EGF，bFGF，N2	Gibco公司
DMEM/F12无血清培养基	上海博讯实业公司
胎牛血清(FBS)	R& D systems 公司
多聚甲醛	北京中山生物技术有限公司
Nestin IgG1单克隆抗体，Cy3标记山羊抗大鼠IgG	Sigma公司
多克隆兔抗鼠胶质源性神经营养因子抗体	武汉博士德公司

1.4 实验方法

1.4.1 神经干细胞制备培养及鉴定

神经干细胞制备：麻醉脱颈处死怀孕大鼠，无菌条件下打开子宫，取出大鼠胚胎，取出大鼠胚胎脑组织，分离海马，将海马切成小块，转移至加有青霉素、链霉素、B27等的1∶1 DMEM/F12无血清培养基中，吹打制成单细胞悬液。细胞筛过滤掉结缔组织、血管等组织，离心培养，吹打再次制成单细胞悬液。将制好的神经干细胞悬液加入完全培养基(DMEM/F12基础培养基+质量浓度20 μg/L表皮细胞生长因子+20 μg/L碱性成纤维细胞生长因子+体积分数2%B27+2%N₂)中进行原代培养，第7天时开始进行传代培养。

细胞鉴定：将神经干细胞悬液滴加到经多聚赖氨酸玻片上，加入含胎牛血清(FBS)培养液培养，多聚甲醛液固定细胞，山羊血清封闭，抗鼠的Nestin一抗4 ℃过夜孵育，加入Cy3标记二抗37 ℃孵育，封固后用显微镜观察。Nestin为神经干细胞标志分子，经Nestin染色的神经干细胞在荧光显微镜下发桔黄色光。

1.4.2 分组及干预将56只大鼠随机等分为7组：假手术组、模型组、PST+NSCs (1×10³，1×10⁴，1×10⁵，1×10⁶，1×10⁷组)。

坐骨神经半切断模型建立：切开大鼠右后肢皮肤，分离肌肉，暴露坐骨神经，假手术组只暴露坐骨神经，不切断，其他6组在坐骨神经分叉前切断坐骨神经。

各组干预措施：模型建立后第3天，各组大鼠经腰L_5/6椎间隙椎管穿刺行鞘内注射，假手术组和模型组经大鼠鞘内注入30 μL细胞培养基。PST+NSCs 1×10³组、PST+ NSCs 1×10⁴组、PST+NSCs 1×10⁵组、PST+NSCs 1×10⁶组、PST+NSCs 1×10⁷组经大鼠鞘内注入第3代培养的 30 μL神经干细胞，每30 μL分别注入10³，10⁴，10⁵，10⁶，10⁷的细胞。

1.4.3 痛阈值测定各组大鼠分别随机取4只在术前1 d和术后1，3，7，14，21 d测定机械缩足阈值和热缩足潜伏期。①机械缩足阈值测定：每只大鼠测定5次，去掉最大值和最小值，取其他3次的平均值作为机械缩足阈值值。②热缩足潜伏期测定：每只大鼠亦测定5次，去掉最大值和最小值，取其他3次的平均值作为热缩足潜伏期值。

1.4.4 免疫组织化学染色胶质源性神经营养因子在脊髓背角及背根神经节表达检测，在术后7，21 d，测完机械缩足阈值和热缩足潜伏期后，每组分别取2只大鼠麻醉后取右腰脊髓背角和L₅背根神经节，行胶质源性神经营养因子染色：石蜡切片脱蜡，加PBS洗涤，加入H₂O₂阻断过氧化物酶活性，PBS洗涤，加入一抗：多克隆兔抗鼠胶质源性神经营养因子抗体，室温孵育2 h，PBS洗涤，加入二抗：Cy-3驴抗兔抗体室温孵育30 min，PBS洗涤，加入辣根酶标记链霉卵白素孵育30 min，脱水、透明及封固后，显微镜下观察。

1.4.5 RT-PCR检测术后第7，21天，每组取2只大鼠，取右侧脊髓背角和L₅背根神经节，提取其总RNA，采用实时PCR的方法检测胶质源性神经营养因子mRNA的表达：总RNA反转录合成cDNA：RNA，加入H₂O，再加入到退火混合物中水浴、变性，得到cDNA溶液，实时PCR扩增，Primer 5.0 软件设计引物，胶质源性神经营养因子的上游引物：5’-CAG AGG GAA AGG TCG CAG AG-3’，下游引物：5’-TCG TAG CCC AAA CCC AAG TC-3’，PCR 产物长度96 bp。经软件分析得到Ct值和拷贝数(2^-^??Ct)。

1.5 主要观察指标各组大鼠的机械缩足阈值和热缩足潜伏期值，脊髓背角及背根神经节的胶质源性神经营养因子表达情况。

1.6 统计学分析所有数据输入SPSS 18.0软件进行处理，计量资料用x(_)±s表示，组间比较采用单因素方差分析，P < 0.05为差异有显著性意义。

讨论

神经病理性疼痛是指由于躯体感觉系统疾病或损伤所致的疼痛，发病率高，危害大，机制复杂。神经病理性疼痛不仅引起免疫力低下，系统功能失调，还可对情绪睡眠造成不良影响，严重者导致无法工作，影响生活质量，给患者和社会造成巨大的经济负担^[7]。神经病理性疼痛的发病机制复杂，目前对其认识不足，国内外的研究认为病理性神经疼痛的发生主要由中枢敏化和所致^[8-9]，异位放电是外周敏化的基础之一^[10]，神经损伤早期，神经元大量放电，改变神经纤维的传导性和兴奋性^[11-12]，大量放电同时影响中枢部位，导致中枢敏化^[13-14]。

外周神经病理性疼痛是神经病理性疼痛的一种，外周和中枢机制共同参与^[15-16]，大量学者在分子层面进行了机制研究。其分子生物学机制为：①胶质细胞源性神经营养因子：胶质源性神经营养因子对神经损伤有营养保护和修复作用，反转感受神经元的可塑性，对痛觉的传导调控起主要作用。②激活脊髓背角ERK-CREB信号^[17]。③P2X受体作用^[18-19]：外周神经损伤时，P2X受体增加，通过外周和中枢途径作用于神经病理性疼痛。④LIF因子在神经损伤的修复再生中发挥重要作用^[20]。⑤肿瘤坏死因子α：外周神经损伤后，神经系统分泌肿瘤坏死因子α引起其他细胞因子改变^[21]。除此之外，离子通道在外周神经损伤中也起重要作用^[22-23]。

目前治疗外周神经损伤所致的病理性疼痛的干细胞主要包括：①胚胎干细胞^[24]：由于胚胎干细胞存在伦理问题，在取材上有一定限制，使其在临床应用中有一定障碍。②神经干细胞：神经干细胞存在于中枢神经系统中，具有高度增殖更新和分化能力，可以分化为多种神经细胞^[25]，在神经系统的损伤中被广泛应用。③骨髓间充质干细胞：骨髓间充质干细胞的缺点为移植后存活率低^[26]，容易受病毒感染^[27]。④其他：包括嗅鞘细胞、许旺细胞等^[28]。在多种干细胞中，神经干细胞在治疗外周神经损伤所致的病理性疼痛中的应用比较广泛。

自从发现神经干细胞有再生能力后，其移植治疗神经系统疾病取得显著成效：在治疗帕金森病^[29-32]、癫痫^[33-36]、颅脑创伤和脊髓创伤等方面均取得一定效果^[37-39]。近年来其在神经病理性疼痛领域也得到广泛研究，神经干细胞移植可以缓解坐骨神经损伤动物模型的病理性疼痛。神经干细胞移植后迁移至神经损伤部位，分化为神经胶质细胞和神经元，移抑制小和星形胶质细胞活性，引起感觉神经元的变化，释放神经营养因子和抗炎因子，逆转神经继续损伤，从而打断病理性疼痛的形成。神经干细胞移植治疗外周神经病理性的疼痛虽然取得了一定效果，但干细胞移植数量对其疗效的影响不确定。文章通过分离培养胚胎鼠海马神经干细胞，建立坐骨神经半切断大鼠动物模型，将不同浓度神经干细胞注入大鼠鞘内，观察其对病理性疼痛的治疗效果。结果发现不同浓度神经干细胞移植组均对疼痛有效果，其中以PST+NSCs 1×10⁵组的效果最显著；神经干细胞移植组脊髓背角和背根神经节的胶质源性神经营养因子表达均高于假手术组，其中PST+NSCs 1×10⁵组的胶质源性神经营养因子最高；移植组胶质源性神经营养因子阳性细胞均高于假手术组和模型组，胶质源性神经营养因子阳性细胞随细胞移植量的增加而增加，术后第21天胶质源性神经营养因子阳性细胞均下降，其中PST+NSCs 1×10⁵组下降最少。结果表明：PST+NSCs 1×10⁵组镇痛效果最好，PST+NSCs 1×10⁶组和PST+NSCs 1×10⁷组虽然短期内效果显著，但长期效果较差，PST+NSCs 1×10³组和PST+ NSCs 1×10⁴组可能因为数量过少，效果较差。实验结果亦发现其治疗效果与胶质源性神经营养因子的阳性细胞数量呈正相关，说明神经干细胞移植治疗坐骨神经半切断大鼠的病理性疼痛的机制可能与胶质源性神经营养因子的抗伤害作用有关。胶质源性神经营养因子广泛存在于中枢和外周神经系统中，对伤害性感受初级神经元具有保护和营养作用，对多种神经元具有保护营养作用，以及神经元受到损伤后的修复作用，并且可以反转外周神经损伤后伤害sing神经元的可塑性变化，对痛觉信号的调控和传导起着重要作用。实验中神经干细胞移植治疗的可以缓解疼痛，考虑与胶质源性神经营养因子表达增加，通过与其高亲和力的受体和Ret依赖性以及非依赖性信号通道发挥生物学作用，调控痛觉的信号调控和传导，减低异位放电，促进神经元存活，从而阻止疼痛的发生。

综上所述，神经干细胞移植治疗坐骨神经半切断大鼠病理性疼痛有显著效果，其镇痛作用可能与胶质源性神经营养因子的抗伤害作用有关，1×10³细胞数量组治疗效果最佳。实验存在移植数量和随访时间的限制，有一定不足之处，且属于动物实验，能否在临床工作中应用需要进一步研究。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

神经干细胞移植治疗坐骨神经半切断神经病理性疼痛的最佳剂量

Neural stem cell transplantation for partial sciatic nerve transaction-induced neuropathic pain: the optimal cell number for transplantation

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[1]	林清凡, 解一新, 陈婉清, 叶振忠, 陈幼芳. 人胎盘源间充质干细胞条件培养液可上调缺氧状态下BeWo细胞活力和紧密连接因子的表达[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(在线): 4970-4975.
[2]	蒲锐, 陈子扬, 袁凌燕. 不同细胞来源外泌体保护心脏的特点与效应[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(在线): 1-.
[3]	黄登承, 王志科, 曹学伟. 体外冲击波疗法治疗中老年膝骨关节炎短期疗效对比的荟萃分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1471-1476.
[4]	李大地, 朱梁, 郑力, 赵凤朝. 全膝关节置换疗效及患者满意度与人格特征的关联性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1346-1350.
[5]	韦玮, 李剑, 黄林海, 兰敏东, 卢显威, 黄绍东. 全膝或全髋关节置换后老年人首次活动时跌倒恐惧的影响因素[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1351-1355.
[6]	姬志祥, 蓝常贡. 尿酸盐转运蛋白在痛风中的多态性和治疗相关性[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1290-1298.
[7]	高燕, 赵力聪, 赵洪增, 朱园园, 李杰, 桑德恩. 慢性椎间盘源性下腰痛患者脑静息态低频振幅的改变[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1160-1165.
[8]	张秀梅, 翟运开, 赵杰, 赵萌. 类器官模型国内外数据库近10年文献研究热点分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(8): 1249-1255.
[9]	王正东, 黄娜, 陈婧娴, 郑作兵, 胡鑫宇, 李梅, 苏晓, 苏学森, 颜南. 丁酸钠抑制氟中毒可诱导小胶质细胞活化及炎症因子表达增多[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1075-1080.
[10]	汪显耀, 关亚琳, 刘忠山. 提高间充质干细胞治疗难愈性创面的策略[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1081-1087.
[11]	万然, 史旭, 刘京松, 王岩松. 间充质干细胞分泌组治疗脊髓损伤的研究进展[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1088-1095.
[12]	廖成成, 安家兴, 谭张雪, 王倩, 刘建国. 口腔鳞状细胞癌干细胞的治疗靶点及应用前景[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1096-1103.
[13]	谢文佳, 夏天娇, 周卿云, 刘羽佳, 顾小萍. 小胶质细胞介导神经元损伤在神经退行性疾病中的作用[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1109-1115.
[14]	李珊珊, 郭笑霄, 尤冉, 杨秀芬, 赵露, 陈曦, 王艳玲. 感光细胞替代治疗视网膜变性疾病[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1116-1121.
[15]	焦慧, 张一宁, 宋雨晴, 林宇, 王秀丽. 乳腺癌类器官研究进展及临床应用前景[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(7): 1122-1128.