干细胞移植对癫痫大鼠的作用及其对Bax、Bcl-2表达的影响

【作者】 许虹； 徐国卫； 杨佳；

【机构】 昆明医学院第一附属医院神经内科；

【摘要】 目的:国内外未见骨髓基质干细胞脑移植治疗癫痫的报道,本研究旨在观察和探讨神经干细胞和骨髓基质干细胞移植至癫痫大鼠海马后的存活、迁移与周围组织的整合、修复和对癫痫大鼠脑损伤后细胞凋亡的作用。为干细胞移植治疗瘢痫提供实验依据;方法:在大鼠腹腔注射青霉素建立大鼠癫痫模型。将大鼠分为正常对照组(n=8),癫痫未移植组(n= 8),生理盐水注射对照组(n=24),神经干细胞移植组(n=24)和骨髓基质干细胞移植组(n=E4)。分离、培养绿色荧光蛋白转基因小鼠的神经干细胞和骨髓间质干细胞,用立体定向仪分别移植至大鼠的右侧海马区,分别于移植后1W、2W、4W脑灌注处死取材,在荧光显微镜下分别观察移植的神经干细胞和骨髓基质干细胞的存活和迁移情况。应用HE染色和免疫组化染色方法检测大鼠海马凋亡细胞形态和bcl-2、bax蛋白的表达水平。并在大鼠移植后的1W、2W、4W动态记录了移植大鼠的脑电变化;结果:移植的神经干细胞和骨髓基质干细胞能在致痫大鼠海马内存活和迁移,能与周围组织整合,未见细胞过度增生及胶质瘢痕生成,但随着移植时间的延长,细胞存活数逐渐减少,表现为神经干细胞和骨髓基质干细胞在移植后2W 细胞存活数少于1w(p<0．01),4W少于2W(P<0．01)。4W少于1w(P<0．01)HE染色比较,正常对照组海马各区神经元染色均质,形态正常。致痫组和生理盐水注射组海马区神经元变性及坏死显著。神经干细胞移植致痫大鼠组和骨髓基质干细胞移植致痫大鼠组神经元变性及坏死明显减轻。与生理盐水注射组比较,神经干细胞移植致痫大鼠组和骨髓基质干细胞移植致痫大鼠组,海马内Bax蛋白表达均减少(P<0．05)、Bcl-2蛋白表达均增高(P<0．05),Bax／Bcl-2比值均降低(P<0．05)。与癫痫未移植组相比,随着移植时间的延长,神经干细胞移植致痫大鼠组和骨髓基质干细胞移植致痫大鼠组脑电中的痫性放电逐渐减少,波幅降低:结论:①SD大鼠腹腔注射青霉素成功建立了大鼠癫痫模型。②移植的神经干细胞和骨髓基质干细胞可在致痫大鼠海马内存活和迁移,但随着时间的延长,存活细胞数目逐渐减少。③移植神经干细胞和骨髓基质干细胞后,可减少致痫大鼠脑电中的痫样放电,具有明显的抗痫效应,可能与移植的神经干细胞和骨髓间质干细胞修复致痫大鼠脑损伤有关。提示干细胞移植可能成为一种有效的癫痫治疗手段。④移植神经干细胞和骨髓基质干细胞后致痫海马区细胞Bax蛋白表达减少,Bcl-2蛋白表达增高,Bax／Bcl-2值减少,表明神经干细胞或骨髓基质干细胞植入致痫海马后在一定程度上能够影响凋亡基因相关蛋白Bax和Bcl-2的表达水平,抑制海马区神经元的细胞凋亡。更多还原