DOI:10.1016/j.jddst.2020.102095
脊髓損傷（SCI）激活了一系列信號通路，由于脊髓的自我再生能力非常有限，導致感覺和運動功能受損，而沒有恢復功能。作為一種新型治療方法，聯合治療可以為SCI再生提供有效的修復。在這項研究中，設計了一種接種有基因修飾脂肪干細胞（ASCs）的聚合物生物活性支架，用于SCI軸突再生。采用靜電紡絲法制備了載鴯鹋油（EO）的聚己內酯/膠原（PCL/Col）電紡支架，并通過FESEM和FTIR對其進行了表征。用膠質細胞系衍生神經營養因子（GDNF）介導的重組腺病毒對ASCs進行轉導，并通過ELISA測試證實了GDNF在感染細胞中的過度表達。在大鼠模型中，將接種細胞的支架移植到挫傷脊髓的病變部位。組織學評估和行為學檢查用于評估支架植入后8周的功能恢復和神經修復情況。本研究揭示了ASCs在支架上14天期間的存活率較高。與對照組相比，24小時后轉染的ASCs中GDNF水平顯著升高（p<0.05）。如Basso-Beattie Bresnahan（BBB）評分結果所示，在大鼠體內植入接種ASCs/GDNF的支架，移植后8周表現出明顯的運動功能恢復（p<0.05）。此外，植入接種有ASCs/GDNF的PCL/Col/EO支架可減少病變腔的大小和軸突脫髓鞘，同時改善大鼠的運動功能恢復。該結果為臨床應用聯合療法修復脊髓損傷提供了有力的證據。
圖1：通過流式細胞儀對ASCs進行免疫分型。ASCs的表面抗原：ASCs（A-B）對CD34，CD45（C：0.51％，D：0.19％）陰性染色，（C-D）對CD90，CD105（A：98.8％，B：75.2％）陽性染色（n=3）。
圖2：分離ASCs的多能性。（A）ASCs的脂肪細胞分化和油紅染色顯示脂質滴（比例尺=25μm，40X）。（B）ASCs的成骨細胞分化和茜素紅染色顯示磷酸鈣沉淀（比例尺=50μm，10X）。
圖3：感染后24小時，用Adeno-GDNF載體和Adeno-LacZ處理后，在ASCs培養基中檢測到的GDNF水平（n=3，****P≤0.0001）。
圖4：（A）PCL/Col和（B）EO負載PCL/Col NFs的FESEM圖像。
圖5.開放場地Basso-BeattieBresnahan（BBB）運動成績的時程。從受傷后第3天到8周（9分）獲得BBB評分。在治療期間，BBB評分增加；然而，隨著時間的推移，ASCs治療組的得分顯著高于其他實驗組（P＜0.05）。而且，隨著時間的推移，未觀察到無細胞支架治療組的BBB評分有顯著差異。
圖6.PCL/Col/EO+ASCs/GDNF聯合治療脊髓損傷中心空腔區的組織病理學評估。A.SCI后8周，H＆E染色空腔區的石蠟切片（×10）和B.損傷組之間損傷中心空腔區的百分比。數據表示為平均值±SEM。SCI：脊髓損傷，PCL：聚己內酯，Col：膠原蛋白，EO：Emu油，ASCs：脂肪干細胞，GDNF：膠質細胞系衍生神經營養因子，*：P＜0.05
圖7.細胞移植后8周，用Luxol固藍染色評估不同組的髓鞘形成率。支架+ASCs/GDNF組和支架+ASCs組的髓鞘面積明顯高于SCI和無細胞支架組，盡管SCI和無支架組之間無顯著差異。
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