中国卒中杂志 ›› 2023, Vol. 18 ›› Issue (11): 1289-1297.DOI: 10.3969/j.issn.1673-5765.2023.11.011
范金金1,丁立2,张跃亮2,陈俊2,张贝3,李雪清3,佟旭4,王云甫2,艾志兵2
FAN Jinjin1, DING Li2, ZHANG Yueliang2, CHEN Jun2, ZHANG Bei3, LI Xueqing3, TONG Xu4, WANG Yunfu2, AI Zhibing2
摘要: 目的 探究人脐血间充质干细胞(human umbilical cord blood mesenchymal stem cells,hUCBMSCs)调控磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(phosphoinositide3-kinase/protein kinase B,PI3K/Akt)通路对脑缺血再灌注损伤大鼠周细胞表达和神经功能变化的影响。
方法 取雄性SD大鼠共72只,随机分组为假手术组、模型组、干细胞组、干细胞+抑制剂组,每组18只。除假手术组外,剩余各组均建立脑缺血再灌注模型。造模成功后,模型组尾静脉注射0.1 mL的磷酸盐缓冲盐溶液(phosphate-buffered saline,PBS),干细胞组尾静脉注射0.1 mL含有2×106个hUCBMSCs的PBS,干细胞+抑制剂组尾静脉注射0.1 mL含2×106个hUCBMSCs的PBS及腹腔注射PI3K/Akt抑制剂LY294002(0.03 mg/100 g),LY294002每天给药1次,直至处死。术后1、3、7、14 d测定改良神经功能缺损评分(modified neurological severity scores,mNSS)。术后7、14 d,采用2,3,5-氯化三苯基四氮唑(2,3,5-triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色法检测大鼠脑梗死面积,尼氏染色检测大脑皮质缺血半暗带正常神经元细胞数,免疫组织化学法检测大脑皮质缺血半暗带血小板衍生生长因子受体-β(platelet derived growth factor receptor-β,PDGFRβ)阳性周细胞的数量,免疫印迹法检测大脑皮质缺血半暗带PI3K/Akt通路相关蛋白p-Akt及Akt的表达。
结果 术后7 d,4组各项指标整体差异均有统计学意义(P<0.001)。与假手术组比较,模型组的大鼠正常神经元细胞数[(55.42±4.75)个 vs.(8.50±1.64)个,P<0.001]和p-Akt/Akt(1.00±0.00 vs. 0.47±0.06,P=0.002)均降低,脑PDGFRβ+周细胞数量[(1.08±0.29)个 vs.(13.67±2.47)个,P<0.001]增加;与模型组比较,干细胞组大鼠的mNSS评分[(6.33±0.71)分 vs.(4.78±0.98)分,P<0.001]和脑梗死率(32.66%±1.76% vs. 14.60%±0.52%,P<0.001)均降低,正常神经元细胞数[(8.50±1.64)个 vs.(23.17±1.77)个,P<0.001]、脑PDGFRβ+周细胞数量[(13.67±2.47)个 vs.(28.50±3.19)个,P<0.001]和p-Akt/Akt(0.47±0.06 vs. 0.83±0.18,P=0.017)均增加;与干细胞组比较,干细胞+抑制剂组的大鼠mNSS评分[(4.78±0.98)分 vs.(6.11±0.78)分,P=0.002]和脑梗死率(14.60%±0.52% vs. 27.85%±0.59%,P<0.001)均增加,正常神经元细胞数[(23.17±1.77)个 vs.(11.83±0.88)个,P=0.003]、脑PDGFRβ+周细胞数量[(28.50±3.19)个 vs.(20.33±1.44)个,P=0.007]和p-Akt/Akt(0.83±0.18 vs. 0.36±0.11,P=0.003)均降低。术后14 d,4组各项指标整体差异均有统计学意义(P<0.001)。与假手术组比较,模型组的大鼠正常神经元细胞数[(57.08±3.79)个 vs.(11.25±5.52)个,P<0.001]和p-Akt/Akt(1.00±0.00 vs. 0.53±0.12,P=0.002)均降低,脑PDGFRβ+周细胞数量[(2.00±0.25)个 vs.(13.42±1.04)个,P<0.001]增加;与模型组比较,干细胞组大鼠的mNSS评分[(4.89±0.78)分 vs.(2.33±0.87)分,P<0.001]和脑梗死率(32.58%±1.96% vs. 11.78%±1.92%,P<0.001)均降低,正常神经元细胞数[(11.25±5.52)个 vs.(31.00±1.89)个,P<0.001]、脑PDGFRβ+周细胞数量[(13.42±1.04)个 vs.(31.42±3.66)个,P<0.001]和p-Akt/Akt(0.53±0.12 vs. 0.93±0.12,P=0.004)均增加;与干细胞组比较,干细胞+抑制剂组大鼠的mNSS评分[(2.33±0.87)分 vs.(4.44±0.53)分,P<0.001]和脑梗死率(11.78%±1.92% vs. 25.25%±2.76%,P<0.001)均增加,正常神经元细胞数[(31.00±1.89)个 vs.(13.83±1.04)个,P=0.002]、脑PDGFRβ+周细胞数量[(31.42±3.66)个 vs.(20.67±1.42)个,P<0.001]和p-Akt/Akt(0.93±0.12 vs. 0.53±0.09,P=0.005)均降低。
结论 hUCBMSCs可能通过激活PI3K/Akt通路促进周细胞的存活募集,发挥神经保护的作用,进而促进脑缺血再灌注损伤大鼠的神经功能恢复。