该项目属于临床医学神经系统疾病领域。实现神经再生的关键难题是:如何实现髓鞘和轴突的持续稳定修复,且形成具有信号传导功能的有效突触连接。课题组前期研究发现:髓鞘修复和轴突在很大程度上取决于宿主中生长促进因子(NT-3)与生长抑制因子Lingo-1的平衡。基于以上策略,该项目在山东省中青年科学家奖励基金和山东省自然科学基金等多项资助下,选择了自身免疫性脑脊髓炎(EAE)和脑出血分别作为研究神经髓鞘修复和轴突再生的经典模型,应用逆转录病毒载体介导的基因工程细胞(OECs-NT-3)和复合细胞支架移植的方法,旨在寻找到一种内源性、无创性、持续性的NT-3的表达方法;另一方面用RNA干扰沉默技术实现生长抑制因子Lingo-1的下调,以实现轴突和髓鞘的可持续性修复,为神经再生和神经保护提供新的探索,并取得了以下创新成果:1、在国内外首次利用基因工程技术,通过逆转录病毒介导的NT-3基因转染自体OECs,构建了具有生物活性的OECs-NT-3基因工程细胞。首次解决了“移植细胞可在宿主环境内持续表达具有生物学活动的NT-3”这一技术难题,是对髓鞘和轴索修复研究的技术突破。2、在国内外首次通过移植细胞的在体示踪,系统研究了移植后其在宿主内环境的迁徙方向、分化行为和趋化性,并通过免疫荧光染色和超微结构的形态学研究,证实了基因工程细胞与神经干细胞联合移植时,不仅可以促进髓鞘的修复和突触的再生,而且解决了“在移植细胞与在体细胞建立了有效的突触联系和信号转导”这一瓶径问题,为神经再生领域开辟了新的途径。3、在国内外首次设计了Lingo-1shRNA慢病毒载体转导胶质细胞体系,探索了沉默Lingo-1效率随时间的变化规律和最佳时机,验证了通过LV/Lingo-1shRNA沉默脑内Lingo-1表达的方法,可改善EAE小鼠运动功能及促髓鞘修复功能。确立了其在促进神经修复过程中的重要作用,为探索新的神经髓鞘的保护方法提供了重要理论基础。在国内外首次研发了硫酸肝素-胶原蛋白支架复合细胞支架的缓释材料,并将其作为OECs-NT-3基因工程细胞生长的支持基质,证实了其良好的生物相容性和协同作用,促进移植细胞的迁徙和分化,验证了其可隔离减少胶质斑痕的侵入,促进和导向轴突再生并可穿越移植区域,与靶组织重新建立有神经传导功能的突触联系。以上新材料提高了细胞移植修复神经髓鞘和轴突的成功率,为临床应用奠定了理论基础。该项目培养博士6名,硕士9名,发表论文26篇,其中SCI收录12篇,中华系列杂志收录8篇。研究成果在第三届国际神经再生学术会议(3rd International Regeneration Symposium,INRS 2013)壁报交流论文3篇,在全国神经病学年会等权威会议交流10人次。依托国家自然科学基金(ZR2009CQ028)和山东省科技惠民计划(2013KJHM180405),在省内12地市推广1800人次,举办国家继续医学教育学习班5次,共计600余人次,减少了致残率,收到了良好的社会和经济效益。该项目研究成果经多家三甲医院应用显示:该项技术新型、稳定、安全、高效,为神经再生领域开辟了新的途径,同时为临床自体移植的实现做了有益的尝试,从理论和技术上均向前迈进了一步,将具有广阔的应用前景。
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