《納米-臍帶間充質幹細胞治療小鼠缺血性卒中的研究》是依託南京大學，由金佳麗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：納米-臍帶間充質幹細胞治療小鼠缺血性卒中的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：金佳麗
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
缺血性卒中在我國是高致死率、致殘率的疾病，人臍帶間充質幹細胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells, hUC-MSCs）已被證實能夠改善卒中預後。但其來源的不足大大限制了臨床套用，細胞生物工程的發展為這一問題的解決提供了新的思路。碳納米材料是神經組織工程領域中的新興材料之一。其中，碳納米管（CNT）已被證實能與神經幹細胞組成細胞生物支架，促進幹細胞的粘附生長及增殖分化，改善卒中預後。而更為新興的石墨烯和碳納米籠，相較於CNTs具有作為生物支架更優越的性能。我們前期結果顯示碳納米籠能促進hUC-MSCs的生長增殖。本課題將進一步探索石墨烯和碳納米籠作為生物支架的性能，並引入氮摻雜技術以期篩選出具有更佳生物相容性的材料，將hUC-MSCs種於其上並植入卒中動物模型，評估其療效及其具體機制，為幹細胞治療缺血性卒中臨床轉化奠定理論基礎。
結題摘要
缺血性卒中在我國是高致死率、致殘率的疾病，人臍帶間充質幹細胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells, hUC-MSCs）已被證實能夠改善卒中預後。但其來源的不足大大限制了臨床套用，細胞生物工程的發展為這一問題的解決提供了新的思路。碳納米材料是神經組織工程領域中的新興材料之一。其中，碳納米管（CNT）已被證實能與神經幹細胞組成細胞生物支架，促進幹細胞的粘附生長及增殖分化，改善卒中預後。而更為新興的石墨烯（graphene）和碳納米籠（CNCs），相較於CNTs具有作為生物支架更優越的性能。本課題在前期研究基礎上，進一步探索石墨烯和碳納米籠作為生物支架的性能；比較不同碳納米材料對hUC-MSCs生長、增殖、分化的影響；將碳納米材料-hUC-MSCs植入缺血性卒中動物模型，評估其療效及其具體機制。 結果發現：hUC-MSCs體外培養成纖維樣細胞形態，螺漩成簇生長，流式細胞檢測結果提示間充質幹細胞表面標誌物CD73、CD90、CD105，不表達造血幹細胞表面標誌物HLA-DR, CD45, CD34, CD14；免疫螢光染色（MAB1287）結果顯示，生長於石墨烯與碳納米籠的hUC-MSCs較對照組粘附、生長增殖能力更強；MTT結果提示石墨烯、碳納米籠均能夠增強體外培養的hUC-MSCs的細胞存活率；使用MAP-2作為神經元特異性的標誌物，免疫螢光結果顯示hUC-MSCs與石墨烯及碳納米籠共培養後，均能夠檢測到MAP-2陽性細胞，而在對照組中則較少有hUC-MSCs分化為神經元；ELISA方法測定NGF、VEGF表達水平，結果顯示碳納米籠顯著增強了hUC-MSCs表達NGF、VEGF能力；神經功能評分、TTC染色以及腦組織水腫程度檢測結果發現與CNCs共培養的hUC-MSCs具有更強的減輕MCAO模型小鼠腦損傷的功能，並能夠下調氧化應激指標4-HNE，3-NT水平，以及炎症因子IL-1β、TNF-α、IL-6、iNOS的釋放。 結論：通過體內外實驗，我們證實石墨烯、碳納米籠能夠提高體外培養人臍帶間充質幹細胞的存活率、生長增殖及分化能力；碳納米材料-hUC-MSCs具有減輕缺血性腦損傷功能，且體內實驗結果表面其保護作用的機制可能與減輕MCAO後腦組織的氧化應激反應及炎症反應有關。
