《Scientific Reports》:Effects of intranasal neural stem cells transplantation on olfactory epithelium regeneration in an anosmia-induced mouse model
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為探究鼻腔內移植神經干細胞(NSCs)對 anosmia 小鼠的療效,研究人員用 3 - 甲基吲哚(3-MI)誘導小鼠 anosmia,一組鼻內注射生理鹽水,一組注射 NSCs。結果顯示 NSCs 組功能恢復更佳,證實其促進嗅上皮再生的潛力,為嗅覺功能障礙治療提供新方向。
嗅覺,作為人類感知世界的重要感官之一,其功能障礙如 anosmia(嗅覺喪失)會嚴重影響生活質量。anosmia 可由病毒感染、神經疾病、頭部創傷或化學物質暴露等多種因素引發。嗅上皮(OE)中的基底細胞在嗅神經元受損時對嗅上皮再生至關重要,但不同干細胞群體在嗅神經再生中的具體作用尚不明確,且對 anosmia 和 hyposmia(嗅覺減退)的病理生理機制了解不足,導致難以建立明確的治療方案。在此背景下,干細胞療法因其在神經退行性疾病中的潛力,成為嗅覺障礙治療的研究方向,其中神經干細胞(NSCs)因能分泌神經營養因子、調節炎癥并分化為神經譜系,備受關注。
為探索鼻腔內移植 NSCs 對 anosmia 小鼠的治療效果,土耳其安卡拉市醫院與加齊大學的研究人員開展了相關研究。他們通過一系列實驗證實,鼻腔內移植 NSCs 可促進 anosmia 模型小鼠的嗅覺功能恢復和 GFP+細胞整合,為嗅覺功能障礙的治療提供了新的研究方向。該研究成果發表在《Scientific Reports》上。
研究人員主要采用了以下關鍵技術方法:選用 24 只健康雄性小鼠,通過食物尋找測試(FFT)確認其嗅覺功能正常后,用腹腔注射 300 μg/g 的 3 - 甲基吲哚(3-MI)誘導 anosmia。將小鼠隨機分為兩組,一組(Group 1)鼻內注射生理鹽水,另一組(Group 2)鼻內注射從 GFP 轉基因小鼠嗅球分離培養的 NSCs(5×105個 / 50 μL 磷酸鹽緩沖液)。每周通過 FFT 評估嗅覺功能,分別在第 2 周和第 4 周處死部分小鼠進行組織學檢查,包括 HE 染色觀察嗅上皮損傷情況、免疫組織化學分析嗅標記蛋白(OMP)表達細胞數量,第 4 周還用 PCR 檢測嗅上皮中 GFP 基因的存在。
食物尋找測試結果
實驗前的 FFT 1 確認所有小鼠嗅覺正常,3-MI 注射后的 FFT 2 證實兩組小鼠均誘導出 anosmia。后續每周 FFT 顯示,Group 2 在 FFT 3 的成功率顯著高于 Group 1(p<0.05),且在 FFT 3、FFT 4 和 FFT 5 的平均尋食時間明顯短于 Group 1(p<0.05),表明 NSCs 移植促進了嗅覺功能恢復。
神經干細胞在嗅組織中的檢測
熒光顯微鏡觀察發現,Group 2 的嗅上皮和嗅球中有 GFP+細胞形成的聚集體。PCR 分析顯示,Group 2 嗅上皮中存在 GFP 基因,而對照組未檢測到,證明移植的 NSCs 整合到了嗅組織中并存活。
組織學檢查結果
組織學分析顯示,Group 2 的嗅上皮厚度在第 2 周和第 4 周均顯著大于 Group 1(p<0.05)。Group 1 的上皮損傷評分(包括炎癥細胞浸潤、上皮空泡化和纖毛損傷)更高,而 Group 2 的 OMP+細胞數量顯著增多,提示 NSCs 促進了嗅上皮的結構修復和神經元成熟。
研究結論表明,在 3-MI 誘導的 anosmia 小鼠模型中,鼻腔內移植 NSCs 可增強嗅覺功能恢復并促進細胞整合。這一結果為 NSCs 在嗅覺功能障礙治療中的應用提供了實驗依據,提示其可能通過分泌神經營養因子、調節炎癥反應等旁分泌機制發揮作用。然而,研究也存在一定局限性,如樣本量較小、僅采用單劑量干細胞注射、未評估移植干細胞的分化狀態等。未來需進一步研究 NSCs 的最佳給藥策略、長期療效及在不同病因引起的嗅覺障礙中的應用,以推動其向臨床轉化。該研究為嗅覺障礙的治療開辟了新途徑,有望為眾多嗅覺功能異;颊邘砀R。