脑脱细胞外基质负载神经干细胞移植治疗对外伤性脑损伤的保护作用及其机制

Traumatic brain injury (TBI), which incidence in adult is increasing year by year, has become the main reason for causing adult disabilities and cognitive disorders. There is no effective therapy method at present. Studies have shown that neural stem cells (NSCs) can replace damaged cells, promoting myelin restoration and nerve function recovery. NSCs transplantation provide a new hope for the treatment of TBI. Our previous work found that an ideal scaffold can maximize the survival rate of the transplanted cells, while reducing transplant damage. This project intends to transplant NSCs cultured in a new bioactive scaffold, the brain of extracellular matrix (the B-ECM), into the TBI rat brain hippocampus to clarify its protection effect against TBI and the mechanism, and at the same time evaluate its supportting effect to NSCs as a new bioactive scaffold and tissue compatibilities, to provide the theory basis for the translational research and treatment of TBI.

外伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）在成年人中的发病率逐年上升，已成为导致成年人运动及认知障碍的主要原因，目前尚无有效的治疗方法。研究表明神经干细胞（neural stem cells， NSCs）能够替代损伤细胞、促近髓鞘复原和神经功能恢复，为NSCs移植治疗TBI提供了可能。课题组前期工作发现，优良的移植载体可使被移植细胞的存活率最大化，同时有效减少移植造成的损伤。据此本课题拟采用新型生物支架材料-猪脑脱细胞外基质（brain extracellular matrix, B-ECM），负载NSCs后注射入TBI大鼠脑海马体区，验证干细胞移植在TBI中的保护作用并阐明其相关机制，同时评估B-ECM作为新型生物支架材料对NSCs的支持作用和组织相容性，以期为新型生物支架材料负载NSCs治疗TBI的转化研究提供理论依据。

近年来，外伤性脑损伤（traumatic brain injury, TBI）在我国成年人中的发病率逐年上升，常常造成患者严重的行为功能及精神障碍。但对TBI尚无有效的治疗方法。神经干细胞（neural stem cells，NSCs）因其具有高度的自我更新能力和多向分化潜能，成为近年来治疗神经退行性疾病和中枢神经系统损伤的热点。NSCs可以替换损伤细胞，促进髓鞘复原和神经功能恢复，为NSCs移植治疗TBI提供了可能。如何使被移植细胞的存活率最大化，是细胞移植治疗的关键。本研究通过制备新型生物支架材料猪脑脱细胞外基质，并基因重编程NSCs具有分泌半乳凝素1的功能，提高干神经移植治疗TBI的效率。进行编程后的神经干细胞与生物支架材料的移植治疗可以减少脑外伤后的脑组织损伤体积，减轻白质损伤，促进感觉运动及认知功能的恢复。为今后此方法应用于临床提供了可能性。如果此项细胞移植治疗技术成功应用于临床，将有可能改善患者神经功能，降低TBI后遗症产生的医疗费用，减轻国家、社会和家庭的负担，避免医疗资源的浪费，这对于国家经济建设起到极其重要的作用。