人脐带间充质干细胞对实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠的治疗作用及机制研究

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1、前言．▲厶-JL刖吾一、多发性硬化的现状及治疗多发性硬化(multiplesclerosis，MS)是一种以中枢神经系统白质脱髓鞘为主要特点，由T细胞介导为主的自身免疫性疾病。其特征性病理改变为不同程度的髓鞘脱失、炎症细胞浸润、星形胶质细胞增生及轴突损伤【”】。目前MS已累及全球超过200万人口【4】，且好发于青壮年，成为青壮年致残的主要疾病之一。多数患者的病程呈复发缓解型，每次复发后残留不同程度的后遗症，随着发作次数增多逐渐加重，病情呈阶梯式恶化。目前其病因、发病机制均不完全清楚，遗传与环境因素均参与了疾病的发生与发展。并且迄今为止尚无确定有效的治愈方法。临床治疗以激素、免疫抑

2、制剂等免疫调节方法为主，仅能达到对症治疗、终止急性发作以及预防复发，而不能从根本上阻止病情进展。因此探索MS的治疗新方法引起了神经科学基础与临床工作者的极大关注。近年来干细胞移植治疗MS作为研究与应用的热点，展现出广阔前景。二、干细胞治疗干细胞作为一类既能够分化为多种功能细胞、组织和器官，又具有自我更新能力的细胞，正日益广泛地应用于多种疾病的治疗。研究证实干细胞具有许多传统治疗方法无法达到的作用。主要包括：1)替代作用：干细胞进入中枢神经系统，增殖并分化为神经样细胞，替代死亡的神经元；或分化为胶质细胞，为轴突再生提供连接通道；2)营养作用：分泌营养因子招募其他干细胞促进内源性修复

3、机制，参与或促进髓鞘与神经再生；3)具有系统或局部的免疫调节功能【4】。干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞。胚胎干细胞存在免疫排斥、伦理学和潜在致瘤性等问题，在临床应用中受到限制。成体干细胞主要包括造血干细胞、神经干细胞和间充质干细胞等，其中造血干细胞移植易引起移植物抗宿主病(伊aR．versus-hostdisease，GVHD)，神经干细胞来源有限，两者均不适于广泛应用。近十年来，科研和临床工作者更多关注的是间充质干细胞(mesenchyInalst锄cells，Mscs)的研究。东南大学硕士学位论文MSCs具有多分化潜能、自我更新及高度增殖能力，可分化为成骨、软骨和脂肪细胞

4、等多种组织细胞【5-刀。KopeIl等【8】曾将MSCs注射入新生小鼠侧脑室，证实其具有分化为神经系细胞的潜能。同时MSCs具有低免疫原性，在特定条件下可发挥良好的免疫抑制功能【6】。许多研究证实Mscs可通过接触或分泌可溶性细胞因子等途径抑制T细胞活性‘6】【9．101，其与B细胞、树突状细胞等多种免疫细胞间也存在相互作用【4】，具有强大的免疫调节功能。因而不仅适用于MS的治疗，在移植物抗宿主病⋯】，以及其他许多严重疾病的治疗中都展现了十分诱人的前景【121。MSCs可从小鼠及其他哺乳动物的骨髓、脐带血、外周血、脂肪组织和胚胎等多种组织中获取【13J41，最常见的来源为骨髓，已

5、有近期研究肯定骨髓间充质干细胞(boneman．owmesench舯alstemcells，BM．MSCs)治疗MS的效果【15】。但是由于其取材不易、扩增较慢、不适用体弱和老年患者等问题，很大程度上限制了临床应用。因此寻找MSCs的新来源成为亟待解决的关键问题。本研究采用的人脐带间充质干细胞(h【maIlumbilicalcordmesenchymalst锄cells，hUC—MSCs)来源于人正常分娩后的脐带华通胶(、枷anon’sjelly)组织，具有和BM-MSCs相同的增殖和分化潜能，流式细胞技术证实其表达的表面标记与BM．Mscs基本类似16】。除MSCs的一般特性外

6、，还具有独特的优越性：1)不同于BM．MSCs，huC．MSCs的增殖和分化潜能不随供体年龄增加而下降【17】；2)可避免从骨髓或其他组织取材时的有创性操作，不会对孕妇和婴儿造成危害；3)来源充足，分离方法简单、细胞活力强、容易大量扩增；4)有胎盘的屏障作用，疾病传染的几率很低；5)不涉及社会、伦理、法律方面的诸多争论‘181。因此，hUC．MSCs是目前干细胞移植治疗的理想选择，具有广泛的临床应用前景。然而，迄今应用hUC．MSCs治疗MS的研究却鲜有报道。因此本研究中我们准备探讨hUC．MSCs治疗MS的效果及作用机制。我们通过EAE小鼠症状与病理学指标来评估hUC．MSCs

7、治疗的效果，并对可能的作用机制进行初步探讨。三、研究目的我们采用经典的EAE作为MS动物模型，观察外源性hUC．MSCs是否可分布于中枢神经系统，并通过神经功能、炎症反应、脱髓鞘病变以及轴突损伤等临床与病理学指标评价hUC．MSCs是否对EAE小鼠具有治疗作用。同时，在作用机制方面，我们首先探讨huc．Mscs是否可以发挥免疫调节作用以减少髓鞘与2前言轴突的免疫损伤。其次研究hUC．MSCs是否可以影响髓鞘再生中的环节，促进髓鞘再生。以期为临床应用hUC．MSCs治疗MS提供理论