骨髓干细胞和聚合物水凝胶——脊髓损伤修复的两种策略( Bone Marrow Stem Cells and Polymer Hydrogels—Two Strategies for Spinal Cord Injury Repair )

E Syková P Jendelová L Urdzíková P Lesný A Hejčl cell transplantation magnetic resonance spinal cord lesion repair scaffold polymers

1.脑脊髓损伤(SCI)治疗的临床研究不断涌现，自体成体干细胞移植和聚合物支架材料在脊髓再生中的应用受到了广泛的关注。我们比较了静脉注射间充质干细胞（MSCs）和注射新鲜制备的骨髓细胞（BMCs）对急性或慢性球囊诱导的脊髓压迫损伤的治疗作用。基于我们的实验研究，自体BMC植入已经用于一个I/II期临床试验中，患者(n=20)的横断脊髓病变。2.将大鼠骨髓间充质干细胞贴壁分离，用纳米氧化铁标记后进行体外扩增。以甲基丙烯酸2-羟乙酯(HEMA)或2-羟丙基甲基丙烯酰胺(HPMA)衍生物为原料制备了大孔水凝胶,并将其与可水解交联剂N,O-二甲基丙烯酰基羟胺共聚,或用不同的表面电荷对其进行改性。将水凝胶或接种MSCs的水凝胶植入脊髓半横断大鼠体内。3.移植MSCs或BMCs的动物术后35天损伤较小,BBB测试评分较对照组高,后肢足底测试敏感性恢复较快。MSC组大鼠的功能改善更为明显。在MR图像中，移植细胞填充的病变呈暗低信号区，比对照动物小得多。形态计量学测量显示，细胞处理的动物中保留的白质体积增加。在临床试验中，我们对亚急性期（脊髓损伤后10-33天，n=8)和慢性期（2-18个月，n=12)的患者进行了动脉内（经椎体，n=6)和静脉内（14）给药的比较。对于患者随访，我们使用MEP、SEP、MRI和ASIA评分。我们的临床研究表明，将BMCs植入患者体内是安全的，因为细胞给药后没有并发症。在所有亚急性期患者中，经A组接受细胞治疗的ASIA评分部分改善，MEP或SEP部分恢复。4例亚急性期患者中1例接受静脉注射细胞。在一名慢性患者中也发现了改善，他们通过A。脊椎。在得出任何结论之前，需要更多的患者。将水凝胶植入半横断的大鼠脊髓中，结果表明，表面带正电荷的HEMA共聚物中细胞向内生长最为明显。尽管大多数细胞具有结缔组织成分的形态学特征，但我们发现NF-160阳性的轴突侵入了所有植入的近端和远端残端的水凝胶。可生物降解的水凝胶从与脊髓组织直接接触的边界降解。它们被巨噬细胞吸收，并被新形成的包含结缔组织元素、血管、GFAP阳性星形细胞突起和NF-160阳性神经丝的组织所取代。此外，我们将接种有纳米颗粒标记的MSCs的水凝胶植入大鼠半横断脊髓。接种MSCs的水凝胶在MR图像上可见低信号区，随后的普鲁士蓝组织学染色证实水凝胶内有阳性染色细胞。4.结论：不同骨髓细胞群对大鼠脊髓损伤后的行为学和病理组织学均有积极的影响；在MSC治疗后，这种积极作用最为明显。我们的临床研究提示在SCI患者中可能有积极的作用。桥接病变腔是进一步促进再生的一种方法。我们的临床前研究表明，基于HEMA或HPMA衍生物的大孔聚合物水凝胶是SCI后桥接空洞的合适材料

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