本课题组在前期实验中构建了大鼠脑缺血模型，建立了一整套分离培养BMSCs的方法，并用BMSCs移植治疗脑缺血大鼠明显改善了损伤的神经功能。本研究正是在我们前期的工作基础上，对以下问题进行的一个深入的研究。本研究的目的就在于探讨在BMSCs治疗缺血性脑损伤时，第一：BMSCs是否以及如何向脑缺血损伤区迁移?第二：如果BMSCs迁移到脑缺血损伤区与SDF-1／CXCR4.有关，其机制如何?第三：BMSCs迁移到脑缺血损伤区后是否分泌VEGF?第四：BMSCs迁移到脑缺血损伤区后是否促进内源性神经干细胞迁移分化? 本研究包括以下二个部分： 第一部分：静脉移植骨髓间充质干细胞在缺血大鼠脑内的迁移机制研究 　　背景和目标：为了探讨BMSCs在损伤脑内的迁移机制，本研究追踪了在脑缺血后BMSC在脑内的迁移路线和研究SDF-1／CXCR4介导：BMSC迁移的机制。 方法：实验分为两组：磷酸盐缓冲盐水组(phosphate buffered saline，PBS 1 m1)作为对照组；MCAO后24h尾静脉内注射大约2×106／1mLPBSAd5／F35-GFP标记的BMSCs组作为实验组。移植前用Ad5／F35-GFP标记细胞并用AMD3100预处理细胞。为了研究缺血后SDF-1α在BMSC迁移中的机制，在移植后的1，3，5，7，10和14 d用免疫荧光的方法检测GFP标记细胞的分布(n=9脑片，n=3rats)，在移植后的1，3，7d使用荧光定量PCR方法定量分析缺血脑组织SDF-1α的mRNA水平，并用组织荧光半定量分析缺血组织SDF-1α的分泌。在细胞移植后的1，3，7和14d，用流式细胞仪半定量检测体内迁移的细胞数目(n=4)。流式细胞仪和RT-PCR检测CXCR4在BMSCs上的表达。 　　结果：在缺血半暗带区域发现SDF-1α的mRNA和蛋白水平明显增高，在3-7d达到高峰，14 d后开始下降。另一方面，BMSC表面的CXCR4表达在缺氧时增加，并且CXCR4表达随BMSC代数的增加而减少。用CXCR4特异性拮抗剂AMD3100预处理BMSCs后减少约90％向缺血脑损伤区迁移的细胞。激光共聚焦成像仪显示GFP标记的BMSCs能够通过血脑屏障，聚集在脑损伤半暗带区(主要是运动皮层，丘脑和内囊的某些区域)，此处也正是SDF-1强免疫原性的区域。 　　结论：综合以上的结果在大脑失状图上描绘出BMSC在缺血脑内的迁移路线：嗅觉-丘脑-海马-皮层，并且这种迁移与SDF-1α／CXCR4轴的调节有关。 第二部分：静脉移植BMSC改善脑缺血大鼠的神经功能的作用机制研究 　　背景和目的：探讨静脉注射BMSC对大鼠脑缺血后神经功能修复的机制方法：制做大脑中动脉阻塞模型并且在缺血后1d静脉注射2×106BMSC。神经功能检查在缺血后的1，7，14，28d进行。使用ELISA和RT-PCR分析细胞治疗组和PBS对照组缺血脑组织分泌VEGF的水平。通过TUNEL，H&E和尼氏染色分析神经细胞的凋亡和损伤程度。在大鼠的海马和皮质用免疫双荧光的方法检测Pax6标记的海马处NPCs向神经元(DCX和NF-200)分化的情况。 结果：神经功能评分发现在缺血后的14和28d细胞治疗组比PBS对照组有明显的功能改善。实验组中缺血脑侧海马分泌VEGF明显增加比PBS对照组海马分泌的VEGF在细胞移植后1d(63.253±1.171pg／mLvs 3 1.689±1.33 pg／mL)和3d(60.438±0.921pg／mL VS 29.345±1.48 pg／mLp<0.01)；缺血半暗带区的皮质中VEGF的表达在移植后7d和14d(34.428±0.625pg／mL，30.167±1.127 pg／mL，p<0.05)于对照组(30.198±0.677 pg／mL，26.467±0.681pg／mL，p