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【目的】探讨绿色荧光蛋白(GFP)转基因胎鼠海马源性神经干细胞(NSCs)移植入全横断损伤大鼠脊髓后,动物后肢运动和感觉功能的变化;观察移植NSCs的存活和分化情况,以及脊髓损伤相关部位神经营养因子及其受体和凋亡基因表达的变化。【方法】体外分离GFP转基因胎鼠海马源性NSCs,移植入急性期(手术当天)全横断脊髓损伤部位,每周末用行为学BBB运动功能评分评估大鼠后肢运动功能的变化,用CSEP和BDA追踪了解感觉和运动纤维再生情况,观察移植NSCs细胞在宿主脊髓存活,并行HE及免疫组化染色检测损伤部位癍痕和NSCs的分化情况;用RT-PCR方法检测损伤相关部位的神经营养因子及其受体和凋亡基因的表达。使用SPSS11.5软件包对数据进行统计学处理。【结果】1.体外培养神经球,nestin染色证实从海马分离培养的细胞是NSCs;体外诱导后分化为NeuN阳性细胞和GFAP阳性细胞,且具有分泌NGF,BDNF,NT-3能力。2.行为学检测显示,NSCs移植组BBB评分较手术损伤组显著增高(P＜0.05)。3.感觉功能评价(CSEP)显示,在手术组P1,N1波潜伏期无限延长,而NSCs移植组的P1波、N1波潜伏期较手术组明显缩短。4.BDA追踪显示:NSCs移植组损伤尾侧脊髓内可见棕褐色阳性染色,而手术组没有见到阳性染色纤维。5.NSCs植入宿主体内后,NSC在宿主体内存活,并有15%左右细胞呈GFAP阳性染色,而仅10%左右呈NeuN阳性染色。其余的不表达GFAP和NeuN染色75%左右的绿色荧光细胞,亦呈NGF、BDNF、NT-3阳性。6.脊髓全横断后及NSCs移植后,各因子在损伤脊髓和相关部位的RT-PCR分析。①全横断手术后,大脑皮质NGF的表达7天时较假手术组明显下降(P＜0.05),其他各因子表达与假手术组比较没有明显变化(P＞0.05)。而横断脊髓头侧NGF(14天),TrkB(3、7和14天),Fas(3和7天)的mRNA表达均较假手术组明显下调(P＜0.05),而PDGF(1天),TrkC(1和7天),Bcl-2(1和14天),Caspases-3(1、7和14天)的mRNA表达则较假手术组明显上调(P＜0.05)。其它细胞因子BDNF、IGF、TGF-β1、FGF、TrkA、BAX、Netrin无明显变化(P＞0.05)。与之比较,横断脊髓尾侧术后不同时间点各因子表达呈现明显变化。与假手术组比较,CNTF(1和3天),PDGF(1、3、7和14天),TGF-β1(1、3、7和14天),FGF(1天),TrkB(1、7和14天),Bcl-2(1和14天),Fas(1、3和14天),Netrin(7和14天)的mRNA表达在不同时间点不同程度明显上调(P＜0.05),而FGF(3天)的mRNA表达较较手术组下调(P＜0.05)。其他因子NGF、IGF、TrkA、TrkC、Bax术后表达未见明显变化(P＞0.05)。在与腹角运动神经元连接的靶组织肌肉中,仅TrkC(3天)和Bcl-2(1天)的mRNA表达较假手术组明显增加(P＜0.05)。其它TrkA、TrkB、Bax、Fas和Netrin等术后表达与假手术组均无显著性差异。②NSCs移植后的损伤脊髓和相关部位各因子表达:移植NSCs 3和7天时,大脑皮质中NGF的mRNA表达较手术组明显升高;而BDNF、NT3、CNTF、PDGF、IGF、TGF—β1、TrkB、TrkC、Bcl-2、Bax在NSCs移植组和与手术组间比较未见显著变化。NSCs移植组横断脊髓头侧TrkB(3、7和14天)和Fas(3和7天)的mRNA表达明显较手术组上调(P＜0.05):而TrkC(1和7天),Bcl-2(1、3、7和14天)和Caspase(1和14天)较手术组明显下调(P＜0.05);NGF,BDNF,PDGF,IGF、TGF-B1、FGF、TrkA、IGF、Bax未见明显变化。比较之,NSCs移植导致横断脊髓尾侧各因子变化亦最为显著;NGF(14天),CNTF(3和14天),PDGF(1和14天),IGF(3和14天),TGF-β1(1、7和14天),FGF(1、7和14天),TrkA(1、3、7和14天),TrkB(1、3、7和14天),TrkC(1和3天),Bcl-2(1、3、7和14天),Fas(1、3和14天),Bax(3和14天),Netrin(1、3、7和14天)的mRNA表达明显较手术组下调(P＜0.05)。在比目鱼肌,,Bcl-2(7和14天)的mRNA表达在NSCs移植组均明显高于手术组(P＜0.05);而TrkA(7天),Netrin(7天)的mRNA表达在移植组则明显低于手术组(P＜0.05)。TrkC,TrkB,Fas、Bax没有明显变化(P＞0.05)。【结论】1.GFP转基因胎鼠海马源性NSCs可用于移植治疗大鼠脊髓全横断性损伤,改善大鼠后肢运动功能。2.NSCs移植后,可以填充损伤部位空缺,并可以促使运动和感觉纤维再生,使其穿过损伤的瘢痕组织。3.NSCs可改变宿主损伤脊髓及相关部位神经营养因子和凋亡基因水平,进而可能影响感觉、运动功能恢复。