中药联合骨髓间充质干细胞调控脑缺血再灌注损伤后血脑屏障的作用机制

背景:缺血性脑卒中是引起死亡和长期残疾的主要原因之一,且发病率仍在逐年上升,严重影响生存质量。血脑屏障损伤是导致脑缺血再灌注损伤预后不良的重要病理过程,但由于目前治疗方法有限,且受多种因素限制,急需寻求新的治疗方法修复血脑屏障损伤。目的:对中药联合骨髓间充质干细胞调控脑缺血再灌注损伤后血脑屏障的相关机制进行综述,以便深入挖掘保护血脑屏障的新途径,为临床治疗提供辅助。方法:以“traditional Chinese medicine;bone marrow mesenchymal stem cells;blood-brain barrier;cerebral ischemia reperfusion injury”为英文关键词;以“中药,骨髓间充质干细胞,血脑屏障,脑缺血再灌注损伤”为中文关键词,检索万方、CNKI、PubMed、Web of Science等数据库2012-2022年期间文献,纳入血脑屏障受损相关机制及中药联合骨髓间充质干细胞调控血脑屏障相关机制的文献,排除陈旧及不符合标准的文献,共纳入97篇文献进行分析总结。结果与结论:(1)梳理了血脑屏障的生理结构与脑缺血再灌注损伤发生后血脑屏障结构的病理变化;(2)总结了中药联合骨髓间充质干细胞调控脑缺血再灌注损伤后血脑屏障的机制:包括调控紧密连接蛋白表达、抑制水通道蛋白4、基质金属蛋白酶9活性、促进血管新生、抑制炎性递质释放、调控外泌体;(3)总结发现中药联合骨髓间充质干细胞能改善受损血脑屏障通透性,为临床治疗效果提供辅助。

大黄苷元对骨髓间充质干细胞移植脑缺血大鼠基质金属蛋白酶的影响

目的:观察大黄苷元对脑缺血再灌注损伤大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrowstromal cells,BMSCs)移植术后脑组织病理改变及基质金属蛋白酶的影响。方法:体外全骨髓细胞贴壁筛选培养法扩增BMSCs;线栓法制备大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型。190只大鼠随机分为假手术组、模型组、大黄苷元组、BMSCs移植组(简称移植组)和BMSCs移植联合大黄苷元组(简称联合组)。再灌注后24 h将BMSCs由同侧颈内动脉移植入移植组和联合组大鼠脑内;大黄苷元组和联合组予大黄苷元灌胃用药。移植后7、14和28 d,模型各组取脑组织用于检测。光镜下观察脑组织微血管病理改变;免疫组织化学法测定BMSCs免疫球蛋白抗体G(immunoglobulin G,IgG)、Ⅳ型胶原(type Ⅳ collagen,col Ⅳ)、基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)和金属蛋白酶组织抑制物1(tissue inhibitor of metalloproteinase-1,TI MP-1)的表达。结果:与正常对照组比较,模型组大鼠微血管残缺、破损明显,脑组织中IgG和MMP-9表达增强,ColⅣ和TI MP-1表达减弱。与模型组比较,大黄苷元组、移植组和联合组大鼠微血管结构改善明显;大黄苷元组和联合组各时间点大鼠脑组织中IgG表达和MMP-9活性减弱,ColⅣ和TI MP-1表达增强。联合组大鼠于移植7d时的微血管结构较移植组完整,其各时间点大鼠脑组织中ColⅣ表达较移植组增强,14 d时大鼠脑组织中MMP-9活性较大黄苷元组降低,TI MP-1表达增强,28 d时TI MP-1表达较移植组增强。结论:大黄苷元可使脑缺血再灌注损伤大鼠微血管基底膜ColⅣ降解减少,通透性降低,并与BMSCs有协同作用,其作用机制可能与增加TI MP-1表达以调节MMP-9平衡有关。

骨髓间充质干细胞来源外泌体改善脊髓损伤后血脊髓屏障的完整性

背景:研究发现,干细胞衍生的外泌体可通过多种途径促进脊髓损伤后运动功能的恢复。目的:研究骨髓间充质干细胞来源外泌体是否通过减轻血脊髓屏障的破坏来促进脊髓损伤后运动功能的恢复。方法:60只SD大鼠随机分成假手术组、模型组和外泌体组(n=20),采用改良Allen’s法建立大鼠脊髓损伤模型,外泌体组在损伤后30 min,1 d分别经尾静脉注射200μL骨髓间充质干细胞来源外泌体,在损伤后第3天,通过伊文思蓝染色观察血脊髓屏障通透性,Western blot检测基质金属蛋白酶9及紧密连接蛋白claudin-5,Occludin,ZO-1的表达,明胶酶谱法检测基质金属蛋白酶9的活性,免疫荧光检测中性粒细胞浸润情况,苏木精-伊红染色观察脊髓损伤形态学变化;在损伤后第1,3,5,7,10,14,21天,采用BBB评分量表评价运动功能恢复情况。结果与结论:①外泌体组大鼠的BBB评分在第10,14,21天显著高于模型组(P<0.05),苏木精-伊红染色结果显示外泌体组相比于模型组损伤区明显缩小(P<0.05);②外泌体治疗后血脊髓屏障染料渗出量显著减少(P<0.05),紧密连接蛋白claudin-5、Occludin、ZO-1的表达相比于模型组显著增加(P<0.05);③外泌体抑制基质金属蛋白酶9的表达和活性(P<0.05);④损伤后第3天于病变部位观察到髓过氧化物酶阳性的中性粒细胞浸润,外泌体治疗能显著减少中性粒细胞的浸润(P<0.05);⑤结果表明,骨髓间充质干细胞来源外泌体通过下调基质金属蛋白酶9的表达和活性来减少紧密连接蛋白的降解,从而减轻血脊髓屏障的破坏和随后的中性粒细胞浸润,进而促进脊髓损伤后运动功能的恢复。

骨髓腔给药靶向治疗急性非淋巴细胞白血病临床研究

目的比较柔红霉素联合阿糖胞苷骨髓腔给药诱导缓解急性非淋巴细胞白血病(简称急非淋)的疗效和不良反应。方法用随机对照的方法将60例初治急非淋患者分为骨髓腔给药组(A组,30例)和静脉给药组(B组,30例)。观察两组的疗效和不良反应。结果A组与B组完全缓解率分别为70.0%、33.3%。总有效率分别为86.7%、50.0%。A组比B组高,差异均有统计学意义(P<0.05)。不良反应:A组心脏毒性、胃肠道反应发生率比B组低,差异有统计学意义(P<0.05)。A组与B组骨髓抑制发生率相近,差异无统计学意义(P>0.05)。结论骨髓腔给药诱导缓解急非淋有较高的缓解率和较低的毒副反应。

超声微泡辅助间充质干细胞携载姜黄素胶束对大鼠前列腺炎的作用

慢性细菌性前列腺炎(CBP)是一种常见的男性泌尿系统疾病,而骨髓间充质干细胞(BMSCs)具有趋向炎症组织、分泌抗炎物质的特性;因此,本研究探索了借助超声联合微泡(USM)打开血-前列腺屏障(BPB),以辅助骨髓间充质干细胞携载姜黄素胶束(BMSCs-CM)对大鼠慢性细菌性前列腺炎治疗效果的影响。实验通过密度梯度离心和表面抗原检测方法分离鉴定BMSCs,采用细胞存活与胞内姜黄素荧光定量筛选构建BMSCs-CM的最佳参数,利用荧光成像显示USM辅助BMSCs-CM在前列腺组织的靶向富集,以前列腺指数和炎症因子水平评估USM辅助BMSCs-CM对CBP的治疗效果。结果发现,质量浓度为100μg/mL的姜黄素胶束与BMSCs共同孵育4 h为构建BMSCs-CM的最佳条件;USM能显著促进BMSCs-CM在前列腺炎组织的富集,同时USM辅助BMSCs-CM处理可有效降低大鼠CBP的炎症反应。该研究结果为CBP的临床治疗提供了新思路。

芪芎左归复方干预骨髓间充质干细胞外泌体对缺血性脑卒中大鼠血脑屏障通透性的影响及抗衰老作用

探讨芪芎左归复方干预骨髓间充质干细胞(bone marrow stem cells,BMSCs)外泌体对衰老大脑中动脉栓塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)大鼠血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的修复作用及抗衰老的作用机制。采用D-半乳糖致衰老法联合线栓法建立衰老MCAO复合模型,实验设青年假手术组、衰老假手术组、模型组、外泌体组、中药干预的外泌体组,使用β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色联合TTC染色评估模型的建立情况,术后2 h及脑缺血再灌注后48、96 h外泌体组及中药干预的外泌体组分别于尾静脉注射相应的外泌体。造模成功后2 h、3 d、7 d进行神经功能缺损评分;第7天通过新物体识别实验检测认知功能、磁共振观察脑梗死体积;伊文思蓝染色评价BBB通透性;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测脑组织中紧密连接蛋白ZO-1、Occludin的表达;酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清基质金属蛋白酶(MMP)-9、MMP-2水平;SA-β-gal染色检测衰老细胞情况;反转录实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测p21 mRNA的表达,实时荧光定量PCR(qPCR)检测端粒相对长度。结果显示,芪芎左归复方干预BMSCs外泌体能显著降低衰老MCAO大鼠脑梗死体积,改善神经功能缺损评分,提高认知功能;并能抑制MMP-2、MMP-9表达,促进紧密连接蛋白ZO-1、Occludin的表达,降低BBB的通透性;同时还能降低p21 mRNA的表达,延长端粒长度,延缓细胞衰老。综上,芪芎左归复方干预BMSCs外泌体可能通过降低MMP-2、MMP-9含量,提高ZO-1、Occludin表达水平来修复BBB,同时其抗衰老机制可能与降低p21 mRNA的表达、限制端粒缩短有关。

骨髓基质细胞移植对脊髓缺血再灌注损伤后细胞间黏附分子-1表达和血脊髓屏障的影响

目的 探讨鞘内移植骨髓基质细胞（BMSCs）对大鼠脊髓缺血再灌注损伤后细胞间黏附分子-1（ICAM-1）表达和血脊髓屏障的影响.方法 SD大鼠90只,按随机数字表法分为3组,每组30只.假手术组（Sham组）、缺血再灌注损伤组（I/R组）和BMSCs移植组（BMSCs组）.I/R组和BMSCs组阻断左颈总动脉和左锁骨下动脉之间主动脉弓14 min建立脊髓缺血再灌注损伤模型,Sham组暴露主动脉弓,但不阻断.损伤前2d蛛网膜下腔置管,BMSCs组注入2×10^6 BMSCs,I/R组注入等容量PBS.分别于再灌注损伤后1、3和7d进行神经功能评分,取脊髓损伤腰骶节段,western blot测定脊髓组织中ICAM-1表达水平,并根据伊文思蓝外渗情况测定血脊髓屏障通透性.结果 与Sham组比较,I/R组神经运动功能评分降低：1 d（F=38.59,P=0.001）,3 d（F =31.34,P=0.001）,7d（F =27.71,P=0.001）;脊髓组织ICAM-1表达增加：1 d（F=34.33,P =0.001）,3 d（F=29.76,P=0.001）,7 d（F=23.65,P=0.001）;血脊髓屏障通透性增加：1 d（F=42.57,P=0.001）,3 d（F =32.75,P=0.001）,7d（F =26.89,P=0.001）.与I/R组比较,BMSCs组神经运动功能评分增高：1 d（F=16.62,P =0.001）,3d（F=21.54,P=0.001）,7d（F=12.84,P=0.002）;脊髓组织ICAM-1表达减少：1 d（F=19.84,P=0.018）,3d（F =17.38,P=0.008）,7d（F =22.46,P=0.007）;血脊髓屏障通透性降低：1 d（F=22.38,P=0.016）,3d（F =27.59,P=0.009）,7 d（F=23.25,P=0.001）.结论 鞘内移植骨髓基质细胞能够抑制ICAM-1表达,保护血脊髓屏障,降低血脊髓屏障通透性,进而降低脊髓缺血再灌注损伤.

骨髓间充质干细胞透过新生大鼠血脑屏障的实验研究

目的 探讨骨髓间充质干细胞 (MSCs)能否透过新生大鼠血脑屏障 (BBB) ,大脑缺氧缺血对其透过率及分化有无影响。方法 全骨髓贴壁筛选法体外扩增MSCs,Rice法建立新生Wistar大鼠缺氧缺血性脑病 (HIE)模型 ,再经腹腔向HIE组 (n =8)和正常对照组 (n =8)新生大鼠注射BrdU标记的MSCs( 4× 10 6,0 5ml) ,移植后 14天免疫组化法检测进入脑组织的移植细胞及其分化抗原的表达。结果 MSCs广泛分布于大脑组织 ,HIE组和对照组细胞计数差异有统计学意义 ( 36 2 6± 4 6 1vs2 4 15± 2 2 6 ;t=6 6 8,P <0 0 5 ) ;HIE组右侧 (缺血侧 )大脑半球的MSCs为 190 4± 2 6 7,左侧大脑半球MSCs为 172 3± 2 0 4 ,差异有统计学意义 (t=4 4 7,P <0 0 5 ) ;对照组右侧及左侧大脑半球MSCs计数分别为 1193± 12 7和 12 2 2± 2 12 ,差异无统计学意义 (t=0 31,P >0 0 5 )。仅观察到少量的MSCs表达神经前体细胞标志物 巢蛋白 (Nestin) ,未检测到神经元特异性烯醇化酶 (NSE)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达。结论 MSCs可以透过新生大鼠BBB进入脑实质 ,并更多地向脑损伤部位迁移聚集 ;

回族药扎里奴思方对骨髓间充质干细胞由血管迁移脑内的影响

目的:观察扎里奴思方调控血脑屏障(BBB)通透性对骨髓间充质干细胞(BMSCs)经由血管迁移脑内的影响。方法:250只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、扎方组、移植组和联合组,除假手术组10只外,其余各组15只,并采用线栓法制备大鼠大脑中动脉阻塞(MCAO)模型,体外全骨髓贴壁法培养及扩增BMSCs;大鼠ig给药(14.6 g·kg-1·d-1),BMSCs悬浮液经颈内动脉移植入脑(2×106/200μL);移植后1,3,7,14 d取材,干湿重法检测脑含水量,TTC法检测脑梗死面积,荧光分光光度计法检测伊文思蓝(EB)含量。结果:模型组大鼠脑含水量、脑梗死面积及EB含量均较假手术组显著增加(P<0.01);与模型组比较,扎方、移植及联合各3,7,14 d组脑含水量降低(P<0.01),各时间点脑梗死面积减小(P<0.01,P<0.05),扎方、联合各组及移植3,7 d组EB含量降低显著(P<0.01);与移植组比较,扎方1 d组脑含水量降低(P<0.05),1,7,14 d组EB含量降低(P<0.01,P<0.05),联合各组脑含水量、脑梗死面积及EB含量均降低,以1,14 d降低明显(P<0.01);扎方与联合组比较,联合各组上述指标均降低,以7,14 d组降低明显(P<0.01,P<0.05);同组间比较,均以7 d组变化显著,呈先增后减趋势,14 d有明显改善(P<0.01)。结论:脑缺血再灌注后7 d大鼠BBB损伤较1,3 d加重,14 d时有不同程度恢复;扎里奴思方可调控脑缺血再灌注损伤(CIRI)后BBB通透性,促进BMSCs经由血管进入脑内更好的发挥脑保护作用,两者联合作用显著,且促进作用随损伤时间延长呈增强趋势。

回医芳香开窍方药调控脑梗死血脑屏障通透性对骨髓干细胞移植由血管迁移脑内的意义

目的:通过文献复习,对回医芳香开窍方药调控脑梗死血脑屏障通透性促进骨髓间充质干细胞移植后由血管迁移脑内的意义进行探讨。方法:以"回医""回药""脑缺血""血脑屏障""骨髓间充质干细胞"为检索词,设定"or"和"and"检索式,对2002年1月1日-2012年10月1日间的文献进行检索,中文文献检索库为中国知网,英文文献检索库为Pubmed。结果:共检索中文文献350篇,精读124篇文献;英文文献80篇,精读24篇。结论:经血管移植骨髓间充质干细胞是治疗脑梗死的有效方法,但血脑屏障的通透性影响了移植后干细胞由血管进入脑组织的数量;回医擅用的芳香开窍方药对脑梗死血脑屏障通透性具有调控作用,开展其促进干细胞由血管进入脑内以移植作用的研究具有重要意义。

骨髓间充质干细胞移植对大鼠癫痫模型的免疫调节作用

目的:探究骨髓间充质干细胞(BMSCs)尾静脉移植后对大鼠癫痫模型的免疫调节作用。方法:成年雄性SD大鼠60只随机分为假手术Sham组(n=20),模型Model组(n=20)和BMSCs组(n=20)。采用匹鲁卡品诱导癫痫模型,2 h后行GFP+BMSCs移植,14 d后免疫组化染色观察BMSCs分布情况,血脑屏障通透性衡量采用伊文思蓝染色,脑水肿程度观察采用脑水含量测定,高迁移率组蛋白1(HMGB1),肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素1β(IL-1β)等炎症因子水平鉴定采用酶联免疫吸附试验(ELISA),超氧化物歧化酶(SOD),丙二醛(MDA)和过氧化氢酶(CAT)等氧化应激水平衡量采用酶活性测定的方法。结果:BMSCs成功分布到海马和附近皮层区域。BMSCs组相比Model组能够显著降低脑水肿(P<0.05),提升血脑屏障完整性(P<0.05),下调TNF-α,IL-1β和HMGB1等炎症因子水平(P<0.05),上调SOD和CAT的活性(P<0.05),减少MDA的产生(P<0.05)。结论:BMSCs移植有免疫调节作用,能够明显降低癫痫相关炎症反应。

骨髓基质细胞抗原2敲低促进创伤性颅脑损伤大鼠神经功能的恢复

【目的】探索骨髓基质细胞抗原2(bone marrow stromal cell antigen 2,Bst2)对颅脑创伤的影响。【方法】将大鼠随机分为假手术组,创伤性颅脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)组,TBI+Bst2 siRNA组。其中TBI+Bst2 siRNA组在损伤后同时原位注射Bst2 siRNA。通过改良大鼠神经功能缺损评分,伊文思蓝通透性,脑干湿比重比较Bst2敲低对TBI损伤大鼠的影响。通过免疫印迹检测水通道蛋白-4(aquaporin 4,AQP4),基质金属蛋白酶-9(matrix metalloprotein,MMP9),组织型纤溶酶原激活物(tissue plasminogen activator,tPA),肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,Tnf-α),表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,Egfr)表达水平的变化。【结果】Bst2 siRNA降低了TBI大鼠神经功能损伤评分,降低了伊文思蓝通透性,降低了脑水肿;免疫印迹结果显示Bst2敲低后Aqp4,Mmp9,tPA,Tnf-α和Egfr的表达水平降低。【结论】Bst2敲低通过降低Aqp4,Mmp9,tPA,Tnf-α和Egfr的蛋白水平减轻了脑水肿,改善了血脑屏障通透性和神经功能。