骨髓间充质干细胞移植联合RNAi沉默CRMP4对先天性脊椎裂胚胎早期治疗

先天性脊椎裂是常见的先天畸形之一，目前尚无良好治疗方法。在前期研究基础上，我们成功建立了胎仔外科和显微注射相结合的干细胞移植技术，发现移植的骨髓间充质干细胞（MSCs）可以分化为不同的神经细胞，是具有潜在应用前景的治疗方法。同时我们利用双向电泳和质谱分析技术发现CRMP4异常高表达是导致脊椎裂神经细胞凋亡的主要原因。因此，本课题将充分利用前期研究结果，在胚胎发育的不同时间，将神经分化特异性的MSCs单细胞克隆通过脊髓缺损区域局部注射和羊膜腔注射方法进行移植，在移植干细胞的同时也将包装有CRMP4 RNAi载体的慢病毒导入脊髓缺损部位，抑制周围神经组织的CRMP4表达，不仅可以减少脊髓组织本身的神经元凋亡并促进突触再生，同时也改善移植干细胞的微环境，提高移植成活率和分化率，达到一举两得的治疗效果，通过对不同治疗组合的效果对比分析，确定先天性脊椎裂胚胎早期治疗的最佳时间点和最佳治疗策略。

随着产前诊断技术的不断发展，越来越多的神经管畸形可以在孕中期、甚至孕早期被发现，但是由于孕期干预治疗方法的缺乏和预后效果不良，致使许多孕妇被迫选择终止妊娠。本课题在前期研究结果的基础上，建立胚胎期宫内骨髓间充质干细胞移植治疗先天性脊柱裂的方法，并对移植后干细胞分化为运动神经元和感觉神经元，以及胚胎期干细胞移植微环境的变化规律进行了详细研究。同时，课题组构建了4个CRMP4 干扰RNA载体，经过体外细胞实验判断抑制效果，最后选定抑制表达效果最好的载体进行腺病毒包装，并对先天性脊柱裂胎鼠脊髓缺损部位注射，利用Western-blot和RT-PCR方法证实体内干扰CRMP4表达的效果非常明显。然后，对胚胎16天胎鼠脊髓缺损部位注射CRMP4干扰的腺病毒载体、骨髓间充质干细胞以及两者联合治疗的效果进行比较，发现治疗后抑制凋亡基因Bcl-2明显升高，促凋亡基因Casepase3和Casepase9表达明显下降，感觉神经元、运动神经元及其树突、轴突和突触的标志物基因BRN3a、HB9、NF、β-Tublin、Tau、Map2、Synaptin1和Synaptotagmin表达明显升高，神经营养因子基因FGF2、FGF10、NT3和BDNF表达均明显升高，尤其两者联合治疗组效果最明显。另外，课题组在胚胎15天进行CRMP4干扰的腺病毒载体进行羊膜腔注射，也同样发现上述基因的类似变化趋势，而且凋亡染色证实神经元凋亡数量明显降低，脊髓缺损面积也明显下降。这些结果提示骨髓间充质干细胞移植联合RNAi沉默CRMP4是一种神经管畸形有效的治疗方法。