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该课题主要从下列两个方面围绕NSC移植治疗SCI的相关科学问题进行了探讨:第一部分:胚胎干细胞来源的神经干细胞移植促进小鼠损伤脊髓结构与功能的恢复以及相关机制的探讨.该部分研究首先致力于寻找如何从小鼠ES细胞获得高纯度的目的细胞-NSC的方法;其次,观察分析了使用神经信号分子音猬因子(Sonic hedgehog,SHH)方案诱导后的NSC移植治疗SCI小鼠结构与功能恢复,并进一步探讨了NSC修复损伤的机制.第二部分:趋化因子SDF-1与其唯一的G蛋白偶联受休CXCR4相互作用提高人胎脑神经干细胞体外迁移能力的实验研究.该部分实验首次发现了趋化因子受体CXCR4在人NSC中的表达以及趋化因子受体CXCR4与其唯一的配体SDF-1之间的相互作用可以提高NSC体外迁移能力,在此基础上,对趋化因子SDF-1信号在人NSC迁移中重要的生物学意义进行了初步探讨.结论如下:第一部分:通过比较RA与SHH两种体外诱导方案结果发现:SHH方案的效率更高,可得到较为纯化的NSC.提示SHH是一种有前途的神经干细胞诱导剂.进一步的体内实验发现:移植SHH方案诱导得到的NSC到SCI小鼠体内,移植细胞可以整合到宿主组织,表达成熟胆碱能神经元的标志及髓鞘碱性蛋白,至少存活2个月,并且可以促进SCI小鼠运动功能的部分恢复,推测是移植细胞在局部损伤部位分化为神经元与中枢神经系统的髓鞘形成细胞少突胶质细胞,进而部分修复了SCI部位灰、白质的组织结构.该文的第二部分研究结果首次发现了人胚胎大脑皮质的NSC表达趋化因子受体CXCR4,在体外CXCR4的唯一配体SDF-1对NSC有明显的趋化作用,表明SDF-1/CXCR4参与调节NSC的定向迁移过程.进一步地研究发现,胚脑组织分子层、外颗粒层;脑外伤组织边缘;脑胶质瘤组织高表达SDF-1,提示有可能SDF-1/CXCR4同样调节脑损伤、脑肿瘤等病理过程中NSC的定向迁移.