载BDNF基因PEG-PLGA纳米微球的制备及其转染外源性神经干细胞的研究

目的构建转染后能表达神经修复功能蛋白的载脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)基因的聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸纳米微球[poly (ethylene glycol)-poly (lactin-coglycolic acid)-BDNF-nanoparticles,PEG-PLGA-BDNF-NPs];探讨其转染外源性神经干细胞(neural stem cells,NSCs)后对细胞生物学功能的影响。方法采用W/O/W复乳溶剂挥发法制备装载BDNF基因质粒的PEGPLGA纳米微球转染复合体。用扫描电镜和透射电镜表征纳米微球的形貌,粒度电位分析仪测量纳米微球的粒径及Zeta电位。测定纳米微球对BDNF基因质粒的包封率和载药量;检测PEG-PLGA纳米微球转染复合体的体外缓释质粒的情况。倒置显微镜观察纳米微球转染复合体对NSCs形态的影响;并用CCK-8法检测其对NSCs增殖的影响。荧光倒置显微镜观察NSCs胞吞纳米微球转染复合体后的分泌作用; Western-blot及RTPCR检测其BDNF的分泌能力。结果 (1)制备了包载BDNF基因的PEG-PLGA纳米微球,微球的粒径约为200 nm,粒径均一;包封率及载药量均较高,具有一定的缓释效果。(2)分离培养出了具有不断增殖能力,表达神经巢蛋白的NSCs;并能经过诱导分化为神经元和神经胶质细胞。(3)载BDNF基因的PEG-PLGA纳米微球高效转染NSCs,且转染不会引起显著细胞毒性; Western-blot及RT-PCR检测显示其大量表达BDNF。结论采用W/O/W复乳溶剂挥发法制备得到安全高效的PEG-PLGA-BDNF纳米微球。并首次构建了装载PEGPLGA-BDNF-NPs,能表达具有神经修复功能的BDNF的外源性NSCs系。

PEG-PLGA-BDNF-NPs转染NSCs移植治疗缺血性脑卒中大鼠的研究

目的探讨转染了载脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)基因的聚乙二醇-聚乳酸-羟基乙酸纳米微球[poly(ethylene glycol)-poly(lactin-co-glycolic acid)-BDNF-nanoparticles,PEG-PLGA-BDNF-NPs]的外源性神经干细胞(neural stem cells,NSCs),移植治疗缺血性脑卒中的效果及其机制。方法采用经典线栓法制备大鼠脑缺血再灌注模型(middle cerebral artery occlusion,MCAO);用立体定向注射法移植外源性NSCs进行治疗。于造模后及移植治疗后,给大鼠进行改良神经功能缺损评分(modified neurological severity scores,mNSS)。通过MRI扫描及经典TTC染色法,并用Imaga J软件测量大鼠的脑梗死体积。通过双标免疫荧光染色检测脑缺血区移植的NSCs存活量,用传统经典的Brdu方法间接评价移植后NSCs在体内的增殖及分化情况。结果(1)成功构建了大鼠MCAO模型,立体定向移植治疗后各组大鼠的mNSS评分显示,转染了PEG-PLGA-BDNF-NPs的NSCs移植组大鼠的神经功能恢复的快、缺损程度轻。(2)治疗后各组大鼠的头颅MRI扫描及TTC染色显示,转染PEG-PLGA-BDNF-NPs的NSCs移植治疗能更有效地减少脑梗死体积。(3)双标免疫荧光染色显示,转染PEG-PLGA-BDNF-NPs的NSCs移植在体内的生存能力更强;外源性NSCs移植可以在体内存活并成功分化,而转染PEG-PLGA-BDNF-NPs的NSCs能更多地分化为神经元。结论转染了PEG-PLGA-BDNF-NPs外源性的NSCs移植治疗缺血性脑卒中大鼠,能更好地保护脑缺血半暗带神经组织,在体内能更多地分化为神经元,有促进神经功能恢复的能力,对缺血性脑卒中有一定的疗效。

神经干细胞来源外泌体对神经干细胞的调节及其在神经系统疾病治疗中的应用

近年来的研究表明,移植的神经干细胞(NSCs)主要通过旁分泌效应来促进神经组织再生和功能恢复,而不是单纯地替代神经细胞。外泌体是最重要的旁分泌效应介质,可通过遗传物质的传递参与细胞的通讯而发挥功能效应。本文围绕NSCs来源外泌体对NSCs自身的调节及其在神经系统疾病治疗中的应用研究进展进行综述,以期为后续NSCs来源外泌体的深入研究和临床应用提供重要参考。