《基因修饰干细胞移植治疗帕金森病的实验研究》

帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是一种中老年人的神经系统常见的变性疾病,最新的研究结果表明,年龄大于65岁的人群中PD患病率已达到2%,中国最少有200万PD病人,随着中国步入老龄化社会,患者人数总量正在稳步增长。所以,国际上对帕金森病治疗的研究重点是怎么阻止黑质多巴胺能神经元的变性或者基因治疗促进多巴胺分泌,所有领域中干细胞移植则是国内外研究的重点。骨髓间充质干细胞(Bone Mesenchymal Stem Cells,BMSCs)本身或者在体外诱导后分化产生的细胞作为载体在帕金森的治疗中有广阔的前景。该研究主要是开展的帕金森病基础实验研究,离体干细胞诱导增殖,移植入动物模型脑内后检测神经元分化程度,以此来推断对帕金森病的改善及治疗作用。项目开展是在细胞及动物基础上,利用fMRI-MRS、SPECT、PET及电生理检测等方法,从移植细胞存活、GDNF表达、黒质多巴胺能神经通路结构及功能重塑、功能核团神经代谢变化、神经功能评分等方面探讨其对帕金森病的疗效及作用机制,为GDNF基因修饰的自体BMSCs-DAN治疗帕金森病提供新策略和实验依据。

骨髓间充质干细胞基因治疗帕金森病为临床应用提供一个光明的发展前景。虽然众所周知,骨髓间充质干细胞表可以表达胶质以及神经细胞标记蛋白。与神经细胞相比,不论是在形态上还是在功能上,如何进一步提高骨髓间充质干细胞的成熟度方面还有待确定。此外,对骨髓间充质干细胞进一步的研究需要及时实施,以便能够阐述其能够转化为真正的神经细胞特征的机制。如果真正的形态和功能上的特征能够实现,在自体治疗神经性疾病方面,骨髓间充质干细胞可能成为一个真正的和适当的细胞来源。应用于神经退行性疾病的治疗具有一定的前景。

该项目研究使用慢病毒转染骨髓间充质干细胞,Lv-PSPN滴加到培养板中感染细胞,免疫荧光法可证明骨髓间充质干细胞能够有效的表达PSPN基因。骨髓间充质干细胞在纹状体内的变化以及脑内神经表面标记蛋白的表达,一周和两周后,在移植部位采用冰冻切片可以清晰的看见所移植的细胞,但是荧光强度在几组之间明显不同,PSPN过表达组能够明显提高骨髓间充质干细胞的成活率,移植后一个月,Lv-PSPN-MSCs能够在大脑的多个区域看见。在细胞表面可见多种神经表面标记蛋白的表达。行为学检测显示模型动物旋转次数明显降低,不同组的rMSCs移植后8周,纹状体内多巴胺和二羟苯乙酸的含量水平显示,Lv-PSPN-MSCs组明显高于其他四组,这表明PSPN能够提高骨髓间充质干细胞的转化率及成活率,对帕金森病动物模型的行为学有明显改善作用,可表明对帕金森病有有一定的治疗效果。

该项目的计划实施来源于2011年国家自然基金面上资助项目:自体BMSCs源多巴胺神经元移植促进老龄食蟹猴帕金森病模型神经功能重塑的实验研究(项目批准号:81171208)。发表代表性论文10篇,其中论文发表在SCI二区刊物Experimental neurology》;发表在SCI二区刊物《PloS one》,发表在SCI三区刊物《J Mol Neurosci》,发表在SCI四区刊物《J Craniofac Surg》,发表在SCI三区刊物《Pediatric Neurology》。共培养博士研究生2名,硕士研究生5名。

成果说明

帕金森病是一种中老年人的神经系统常见的变性疾病,最进的研究结果表明,年龄大于65岁的人群中PD患病率已达到2%,目前我国最少有200万PD病人,随着我国步入老龄社会,患者人数总量正在稳步增长。所以,目前国际上研究的重点是怎么阻止黑质多巴胺能神经元的变性或者基因治疗促进多巴胺分泌,所有领域中干细胞移植则是国内外研究PD的重点。现在还没有PSPN基因治疗帕金森的临床研究。对于帕金森的临床实验,选择过度高表达的PSPN的载体可能是基因治疗神经系统疾的关键所在,而骨髓间充质干细胞本身或者在体外诱导后分化产生的细胞

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