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脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)是一种严重伤病,其致残率极高。SCI的传统治疗方法有脊柱骨折脱位的复位固定、解除压迫、对症、预防并发症及功能康复锻炼治疗。近年来,随着神经病理生理及神经发育学研究的不断深入,神经组织不能再生的传统观念受到了挑战。尤其是神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)的发现和证实,为治疗包括脊髓损伤在内的难治性中枢神经系统(Centerneural system,CNS)疾病开辟了新的道路。神经干细胞具有分化为神经元、星型胶质细胞、少突胶质细胞的能力,并具有很强的自我更新能力和增殖潜能,因此具有非常重要的理论研究和临床应用价值。通过移植大量的细胞特别是神经干细胞来促进损伤脊髓的功能恢复已经取得了令人鼓舞的结果,但诱导动员内源性神经干细胞来修复脊髓损伤方面的研究关注较少;与移植细胞相比,激活内源性神经干细胞因是利用自身资源,它不仅克服了从组织获取神经干细胞的危险性和局限性,也避免了组织细胞移植中存在的伦理、免疫排斥、来源有限等问题,因此在治疗中枢神经系统损伤和神经退行性疾病领域将会有广阔的应用前景。虽然神经干细胞的研究取得了一定的进展,但对内源性神经干细胞仍了解很少,尤其是对其体内的调控机制仍不明确。因此,在本研究中,利用BrdU标记内源性神经干细胞/前体细胞的方法,我们观察了大鼠脊髓损伤后内源性神经干细胞/前体细胞增殖、分化的规律。此外,鉴于WNT-1在中枢神经系统的发育和神经干细胞的增殖分化中起了重要作用,我们探索了是否应用外源性WNT-1能提高脊髓损伤后内源性神经干细胞/前体细胞的增殖、分化。第一部分大鼠脊髓损伤后内源性神经干细胞/前体细胞增殖、分化的研究目的:探讨脊髓损伤对大鼠内源性神经干细胞/前体细胞的影响。材料及方法:(一)、雌性SD大鼠36只,随机均分为对照组(A组)、预标记组(B组)和损伤后标记组(C组)。(二)、采用改良Allen法建立脊髓损伤模型。(三)、A组、B组采用5-溴2-脱氧尿嘧啶核苷(5-bromo2-deoxyuridine,BrdU)连续10d腹腔注射标记脊髓内保持分化活力的内源性神经干细胞/前体细胞,B组于第11d行脊髓损伤;C组采用脊髓损伤后连续10d腹腔注射Brdu来标记损伤后活化增殖的内源性神经干细胞/前体细胞,按照相应的时间点取材,进行免疫组化染色,探讨大鼠脊髓损伤对内源性神经干细胞/前体细胞的影响。结果:A组可见整个脊髓切片均有大量的Brdu阳性细胞存在,这些细胞主要分布于脊髓外侧区域;与A组相比较,B组Brdu阳性细胞在损伤后1d明显减少,7d后增多,21d后逐渐恢复并超过A组水平;C组在损伤后1d即见大量Brdu阳性细胞增殖,阳性细胞数亦较预标后损伤1d时明显增多,损伤后7d Brdu阳性细胞数达到高峰,并超出A组水平,这些细胞分布于损伤周围的灰质及室管膜区,但在损伤后21d,Brdu阳性细胞数未见继续增加。并且,与A组相比,C组有较多的巢蛋白(Nestin)阳性细胞在室管膜区表达,1d即有增加,在7d达到高峰.21d减少。结论:正常大鼠脊髓中存在着有分化能力的内源性神经干细胞/前体细胞,它们保持增生、分化活性状态,对损伤反应敏感,在损伤后明显减少或丧失;脊髓中存在着另一种处于缓慢活化状态的神经干细胞/前体细胞,它们在损伤后明显被激活,快速增殖、分化,替代丧失的细胞,从而参与脊髓创伤的修复过程。第二部分:WNT-1对脊髓损伤大鼠内源性神经干细胞/前体细胞增殖、分化的影响目的:探讨WNT-1对大鼠脊髓损伤后内源性神经干细胞/前体细胞的影响。方法:利用Allen重物坠落WD法制作大鼠脊髓损伤模型,随机分为对照组(A组)和WNT-1组(B组),分别通过蛛网膜下腔给与生理盐水和WNT-1,每日1次,共7d。采用BrdU腹腔注射标记脊髓内源性神经干细胞/前体细胞,观察比较各组大鼠制模后第7d、14d、21d Brdu阳性细胞的表达。结果:制模后,两组大鼠伤段脊髓均可见Brdu阳性细胞增殖,且阳性细胞数随时间递减;与对照组相比,WNT-1组Brdu阳性细胞显著增加,且7d组Brdu阳性细胞数最多。同时WNT-1组有较多的Nestin阳性细胞在室管膜区表达,其在7d达到高峰,21天减少。结论:应用WNT-1可促进大鼠脊髓内源性神经干细胞/前体细胞的增殖及分化。小结:1.正常大鼠脊髓中保持活性的内源性神经干细胞/前体细胞对损伤反应敏感,它们在脊髓损伤后大部分丧失或明显减少,这些损失的细胞迅速被第二种处于静止状态的干细胞/前体细胞替代,它们在损伤后1d即开始分化,并在1w后达到高峰,这些新生细胞的增殖能力明显提高。2.脊髓损伤后7d,细胞增殖的同时,导致了Nestin阳性表达产物的增加;但21d后其表达又明显下降,预示着1w内可能是调控神经元分化的重要时期。3.应用WNT-1可促进大鼠脊髓内源性神经干细胞/前体细胞的增殖及分化,说明WNT-1可能在脊髓损伤的治疗中发挥积极的作用。