星形胶质细胞移植促进小鼠脊髓损伤后轴突再生和运动功能恢复

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1、学校代码:10285学号:20134221138SOOCHOWUNIVERSITY硕士学位论文（学术学位）星形胶质细胞移植促进小鼠脊髓损伤后轴突再生和运动功能恢复TransplantationofAstrocytesPromoteAxonalRegenerationandFunctionalRecoveryafterSpinalCordInjury研究生姓名赵腾指导教师姓名刘耀波专业名称神经生物学研究方向脊髓损伤修复所在院部基础医学与生物科学学院论文提交日期2016年4月1万方数据苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明学位论文独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指

2、导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名：日期：2万方数据学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中心、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社）、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交

3、本学位论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存和汇编学位论文，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文□本学位论文属在年月解密后适用本规定。非涉密论文□论文作者签名：日期：导师签名：日期：3万方数据星形胶质细胞移植促进小鼠脊髓损伤后轴突再生和运动功能恢复中文摘要中文摘要目的：NPC-Astro和Olig2PC-Astro是采用基因敲入技术（knockin）从人的胚胎干细胞（hESCs）诱导分化而来的两种新型的未成熟星形胶质细胞，小鼠脊髓T10全横断后在损伤处分别移植这两种星形胶质细胞，研究细胞移植对损伤区域形成的作用；对

4、损伤两侧神经元存活的影响；观察细胞移植对脊髓上、下行投射神经轴突再生的作用；对神经环路的重建和对后肢运动功能恢复的作用；同时也为进一步探究NPC-Astro和Olig2PC-Astro这两种星形胶质细胞的特性提供一定的线索。方法：首先体外培养NPC-Astro和Olig2PC-Astro，运用细胞免疫荧光鉴定这两种星形胶质细胞，观察两种细胞在培养状态下的形态和差别。对6-8周龄的C57BL/6小鼠做脊髓T10节段的全横断模型，脊髓损伤后一天在损伤处分别移植这两种细胞。损伤后四周取材冰冻切片，运用免疫荧光染色观察NPC-Astro和Olig2PC-Astro移植后的存活、分布、与宿主组

5、织的整合以及向损伤头端和损伤尾端的迁移情况。损伤后四周进行感觉神经轴突的标记。损伤后六周取材切片，运用免疫荧光染色研究细胞移植对损伤区域形成的作用、对损伤两侧神经元的保护作用和对感觉神经轴突再生的作用。损伤后十周运用免疫荧光染色研究细胞移植对不同类型神经轴突再生的作用以及再生轴突与损伤尾端的神经元有无突触重建。小鼠脊髓损伤后定期进行旷场实验，运用BMS评分评估后肢运动功能的恢复情况结果:NPC-Astro和Olig2PC-Astro在培养状态下都表达星形胶质细胞的标记物GFAP和S100β，都可以用hM抗体进行体外和在体的标记，两种细胞在培养状态下形态存在一定的差别；细胞移植后4周可

6、见两种星形胶质细胞在脊髓损伤处大量存活并与宿主组织整合在一起，移植的细胞可以向损伤头端和尾端进行迁移；与对照组相比，NPC-Astro和Olig2PC-Astro移植后损伤区域面积显著减小；两种细胞对损伤两侧的神经元有显著的保护作用，其中Olig2PC-Astro的神经元保护作I万方数据中文摘要星形胶质细胞移植促进小鼠脊髓损伤后轴突再生和运动功能恢复用强于NPC-Astro；neurofilament抗体免疫荧光染色表明损伤头端和尾端都有神经轴突再生进入损伤区域，部分神经轴突甚至穿过损伤区域到达损伤对侧；我们还观察到了脊髓损伤后上行的感觉神经轴突和下行的5-HT能神经轴突可以再生，再

7、生的5-HT能神经轴突可以穿过损伤区域并且与损伤尾端多种类型的神经元形成新的突触联系；旷场实验显示细胞移植小鼠后肢的运动功能得到了恢复。结论：NPC-Astro和Olig2PC-Astro移植后大量存活，与宿主组织整合在一起并向损伤两侧迁移；两种细胞移植后能够显著减小损伤区域面积；保护损伤两侧的神经元；促进多种类型神经轴突的再生和神经环路的重建；促进脊髓损伤小鼠后肢运动功能的恢复。我们的结果表明NPC-Astro和Olig2PC-Astro两种星形胶质细胞