端粒酶反转录酶基因修饰许旺细胞移植修复脊髓损伤

doi:10.4103/1673-5374.172324

摘要/Abstract

摘要：

研究证实转入端粒酶反转录酶基因可以提高细胞增殖寿命和数目，还可以增强细胞的组织修复能力。为此，实验将端粒酶反转录酶基因转染大鼠许旺细胞，按照改良的自由落体打击法建立急性脊髓损伤大鼠模型，于脊髓损伤区原位注射反转录病毒PLXSN为载体介导的端粒酶反转录酶基因转染的许旺细胞10 μL(1×1010/L)或未转染端粒酶反转录酶基因的许旺细胞10 μL(1×1010/L)。造模后1-4周，观察大鼠下肢运动功能，端粒酶反转录酶基因修饰许旺细胞移植组优于许旺细胞移植组。TUNEL法和T-PCR检测显示，端粒酶反转录酶基因修饰许旺细胞移植脊髓损伤区可使脊髓损伤大鼠细胞凋亡数、水通道蛋白4/9、基质金属蛋白酶9/2基因表达降低，且效果优于单纯许旺细胞移植。苏木精-伊红染色、PKH26荧光标记、神经电生理实验检测显示，与单纯许旺细胞移植相比，端粒酶反转录酶-许旺细胞移植的脊髓损伤大鼠脊髓损伤区周围脊髓空洞、运动和感觉诱发电位潜伏期均降低，PKH26阳性细胞、运动和感觉诱发电位波幅均升高。结果说明，通过反转录病毒PLXSN 为载体介导端粒酶反转录酶基因转染的许旺细胞移植对脊髓损伤结构和功能都有明显修复效果。

关键词: 神经再生, 脊髓损伤, 许旺细胞, 移植, 大鼠, 神经再生, 运动功能, 端粒酶, 反转录酶, 增殖, 修饰, 细胞

Abstract:

Transfection of the human telomerase reverse transcriptase (hTERT) gene has been shown to increase cell proliferation and enhance tissue repair. In the present study, hTERT was transfected into rat Schwann cells. A rat model of acute spinal cord injury was established by the modified free-falling method. Retrovirus PLXSN was injected at the site of spinal cord injury as a vector to mediate hTERT gene-transfected Schwann cells (1 × 1010/L; 10 μL) or Schwann cells (1 × 1010/L; 10 μL) without hTERT gene transfection. Between 1 and 4 weeks after model establishment, motor function of the lower limb improved in the hTERT-transfected group compared with the group with non-transfected Schwann cells. Terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling and reverse transcription-polymerase chain reaction results revealed that the number of apoptotic cells, and gene expression of aquaporin 4/9 and matrix metalloproteinase 9/2 decreased at the site of injury in both groups; however, the effect improved in the hTERT-transfected group compared with the Schwann cells without hTERT transfection group. Hematoxylin and eosin staining, PKH26 fluorescent labeling, and electrophysiological testing demonstrated that compared with the non-transfected group, spinal cord cavity and motor and sensory evoked potential latencies were reduced, while the number of PKH26-positive cells and the motor and sensory evoked potential amplitude increased at the site of injury in the hTERT-transfected group. These findings suggest that transplantation of hTERT gene-transfected Schwann cells repairs the structure and function of the injured spinal cord.

Key words: nerve regeneration, spinal cord injury, Schwann cells, transplantation, motor function, telomerase, reverse transcriptase, proliferation, modification, cells, neural regeneration

. 端粒酶反转录酶基因修饰许旺细胞移植修复脊髓损伤[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2015, 10(12): 2040-2047.

Shu-quan Zhang, Min-fei Wu, Jia-bei Liu, Ye Li, Qing-san Zhu, Rui Gu. Transplantation of human telomerase reverse transcriptase gene-transfected Schwann cells for repairing spinal cord injury[J]. Neural Regeneration Research, 2015, 10(12): 2040-2047.

参考文献

引言

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延伸阅读

来自中国天津市南开医院骨科的张树泉等研究发现，通过反转录病毒PLXSN为载体介导端粒酶反转录酶基因转染的许旺细胞移植可减轻大鼠脊髓损伤后的神经细胞凋亡，改善肢体运动功能和脊髓电生理功能，其效果均优于单纯许旺细胞移植。有研究报道，移植许旺细胞可以促进脊髓损伤的功能恢复，为脊髓损伤治疗提供了新的研究方向。还有研究证实转入端粒酶反转录酶基因可以提高细胞增殖寿命、大量扩增细胞数目，还可以增强细胞的组织修复能力。由此，张树泉等应用转录病毒PLXSN为载体介导端粒酶反转录酶基因转染许旺细胞，将其原位注射于脊髓损伤区，发现其无论从组织学上还是功能学上疗效都有明显的提高，为优化干细胞移植治疗损伤提供新的思路。文章结果为为优化干细胞移植治疗神经系统损伤提供新的思路。文章研究成果发表在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2015年12月第12期。Article: " Transplantation of human telomerase reverse transcriptase gene-transfected Schwann cells for repairing spinal cord injury," by Shu-quan Zhang1, Min-fei Wu2, Jia-bei Liu3, Ye Li3, Qing-san Zhu3, Rui Gu3 (1 Department of Orthopedics, Tianjin Nankai Hospital, Tianjin, China; 2 Department of Spine Surgery, Orthopedic Hospital, Second Hospital, Clinical Hospital, Jilin University, Changchun, Jilin Province, China; 3 Department of Orthopedics, China-Japan Union Hospital, Jilin University, Changchun, Jilin Province, China)
Zhang SQ, Wu MF, Liu JB, Li Y, Zhu QS, Gu R (2015) Transplantation of human telomerase reverse transcriptase gene-transfected Schwann cells for repairing spinal cord injury. Neural Regen Res 10(12):2040-2047.欲获更多资讯：请与《中国神经再生研究（英文版）》杂志国际发展部联络；联络电话：+8613804998773，或用电子邮件联络：eic@nrren.org。文章全文请见：http://www.nrronline.org/

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