脊髓损伤（SCI）激活了一系列信号通路，由于脊髓的自我再生能力非常有限，导致感觉和运动功能受损，而没有恢复功能。作为一种新型治疗方法，联合治疗可以为SCI再生提供有效的修复。在这项研究中，设计了一种接种有基因修饰脂肪干细胞（ASCs）的聚合物生物活性支架，用于SCI轴突再生。采用静电纺丝法制备了载鸸鹋油（EO）的聚己内酯/胶原（PCL/Col）电纺支架，并通过FESEM和FTIR对其进行了表征。用胶质细胞系衍生神经营养因子（GDNF）介导的重组腺病毒对ASCs进行转导，并通过ELISA测试证实了GDNF在感染细胞中的过度表达。在大鼠模型中，将接种细胞的支架移植到挫伤脊髓的病变部位。组织学评估和行为学检查用于评估支架植入后8周的功能恢复和神经修复情况。本研究揭示了ASCs在支架上14天期间的存活率较高。与对照组相比，24小时后转染的ASCs中GDNF水平显著升高（p0.05）。如Basso-BeattieBresnahan（BBB）评分结果所示，在大鼠体内植入接种ASCs/GDNF的支架，移植后8周表现出明显的运动功能恢复（p0.05）。此外，植入接种有ASCs/GDNF的PCL/Col/EO支架可减少病变腔的大小和轴突脱髓鞘，同时改善大鼠的运动功能恢复。该结果为临床应用联合疗法修复脊髓损伤提供了有力的证据。
图1：通过流式细胞仪对ASCs进行免疫分型。ASCs的表面抗原：ASCs（A-B）对CD34，CD45（C：0.51％，D：0.19％）阴性染色，（C-D）对CD90，CD（A：98.8％，B：75.2％）阳性染色（n=3）。
图2：分离ASCs的多能性。（A）ASCs的脂肪细胞分化和油红染色显示脂质滴（比例尺=25m，40X）。（B）ASCs的成骨细胞分化和茜素红染色显示磷酸钙沉淀（比例尺=50m，10X）。
图3：感染后24小时，用Adeno-GDNF载体和Adeno-LacZ处理后，在ASCs培养基中检测到的GDNF水平（n=3，****P≤0.）。
图4：（A）PCL/Col和（B）EO负载PCL/ColNFs的FESEM图像。
图5.开放场地Basso-BeattieBresnahan（BBB）运动成绩的时程。从受伤后第3天到8周（9分）获得BBB评分。在治疗期间，BBB评分增加；然而，随着时间的推移，ASCs治疗组的得分显著高于其他实验组（P＜0.05）。而且，随着时间的推移，未观察到无细胞支架治疗组的BBB评分有显著差异。
图6.PCL/Col/EO+ASCs/GDNF联合治疗脊髓损伤中心空腔区的组织病理学评估。A.SCI后8周，H＆E染色空腔区的石蜡切片（×10）和B.损伤组之间损伤中心空腔区的百分比。数据表示为平均值±SEM。SCI：脊髓损伤，PCL：聚己内酯，Col：胶原蛋白，EO：Emu油，ASCs：脂肪干细胞，GDNF：胶质细胞系衍生神经营养因子，*：P＜0.05
图7.细胞移植后8周，用Luxol固蓝染色评估不同组的髓鞘形成率。支架+ASCs/GDNF组和支架+ASCs组的髓鞘面积明显高于SCI和无细胞支架组，尽管SCI和无支架组之间无显著差异。
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