骨髓间充质干细胞移植治疗巨结肠的实验研究

【作者】 金先庆； 徐纪荣； 陈小章；

【机构】 重庆医科大学儿童医院； 山西省儿童医院； 香港中文大学；

【摘要】 【目的意义】先天性巨结肠是由于胚胎第5～12周神经嵴细胞从头端向尾端移行受阻,结肠肠壁肌问神经节细胞缺如所致。先天性巨结肠治疗以手术治疗为主,手术种类繁多,Torre 手术的应用使巨结肠的治疗效果显著提高,但仍存在一定并发症。作者采用 MSCs 移植方法治疗实验性巨结肠取得显著疗效, 为非手术治疗巨结肠开创了新的途径。采用 MSCs 移植恢复病变的神经组织达到恢复巨结肠病变部位神经功能的目的。【研究方法】①采用苯扎氯胺法制作 SD 大鼠巨结肠动物模型;②采用全反式维甲酸(ATRA),碱性成纤维生长因子(FGF2) 作为培养条件,使 MSCs 定向培养成神经样细胞或神经细胞;③神经细胞移植到巨结肠病变肠段;④检测实验组对照组肛直肠测压,上皮细胞离子转运能力,影像学指标,大体解剖,病理解部等指标。【研究结果】①巨结肠动物模型制作。实验组在肛直肠测压,上皮离子转运,钡剂灌肠,大体解剖及病理解剖与正常对照组均有明显差异,证明巨结肠模型制作成功;②MSCs 细胞,培养7～10天, 增殖最快,ATRA、FGF2诱导后,细胞质向胞核收缩,不规则,出现向外突起, 95%以上 MSCs 可出现典型神经元样细胞形态,90%以上 MSCs 细胞 nestin、NF 等神经细胞标志是阳性表达;③经过微注射法将 nestin、NF 阳性表达神经细胞移植到 SD 鼠巨结肠模型病灶后1周实验组动物在便秘、腹胀、消瘦等症状均优于对照组,钡剂灌肠实验组在影像学及钡剂排空等方面也优于对照组。实验组在1、 2、4周组织切片均有 nestin 与 NF 阳性细胞,对照组均为阴性,结肠循环水溶药理学检查测发现对照组失神经后抑制性调节消失,平滑肌肌源性、自律性收缩增强,这是出现便秘临床症状主要原因,实验组在收缩节律与强度都更接近正常。此外与对照组比较实验组在1、2、4周囊性纤维化跨膜转导调节因子(CFTR)、钠离子通道(ENaC)表达上调,表明粘膜细胞的钠离子、氯离子分泌增加有利于大便软化。实验组乙酰胆碱酯酶(AchE)相对实验组上调,有利于肠道功能的恢复。【讨论与结论】①采用苯扎氯胺法可制作经典巨结肠模型,此模型可供 MSCs 干细胞移植研究;②采用贴壁筛选法及 ATRA、FGF2诱导,可使 MSCs 扩增,并获得神经元或神经样细胞;③nestin、NF 阳性神经元或神经样细胞移植入巨结肠 SD 大鼠病灶后,在肠壁良好微环境中可进一步分化为神经细胞;④与对照组比较移植实验组在临床症状,肛直肠测压,钡剂灌肠 X 线影像学,大体解剖病理检查,粘膜氯离子、钠离子分泌以及神经介质分泌等方面均优于对照组;⑤MSCs 移植治疗巨结肠 SD 大鼠获得成功;⑥本研究成功对今后采用干细胞移植治疗人类先天性巨结肠的临床应用提供理论基础。更多还原