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端粒酶在大鼠脊髓胶质瘢痕中表达及其与瘢痕形成的关系
目的 探讨端粒酶在大鼠脊髓胶质瘢痕中的表达及其与脊髓胶质瘢痕形成和发展的关系.方法 SD大鼠80只随机分为观察组和对照组各40只,观察组为脊髓损伤组,采用改良Allen's重物坠落法造模；对照组为假手术组,仅打开椎板,暴露脊髓,不造成脊髓损伤.分别于术后1,3,5,7,14,28,42,56 d取标本,用PCR-ELISA端粒酶检测法检测端粒酶表达,ELISA法检测胶质酸性纤维蛋白的表达,采用组织病理学观察胶质瘢痕的形成和发展.结果 术后各时间点观察组端粒酶及胶质酸性纤维蛋白表达水平明显高于对照组(P＜0.01)；组织病理检测结果显示,观察组各时间点胶质瘢痕较对照组严重；观察组胶质瘢痕中胶质酸性纤维蛋白的表达与端粒酶表达变化呈正相关(r=0.755,P＜0.01).结论 端粒酶在脊髓胶质瘢痕中呈动态表达,可能是促进胶质瘢痕形成的重要因素.
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小胶质细胞在颅脑外伤后胶质瘢痕形成中的实验研究
目的：研究小胶质细胞在颅脑外伤后胶质瘢痕形成中的作用。方法选取8～10周龄SD大鼠48只，雌雄各半。按体质量相近原则，随机分为观察组和对照组，观察组建立大鼠颅脑外伤模型，对照组不作任何处理，正常饲养。分别在造模后1 d和7 d收集各组大鼠的血液，检测血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-4以及IL-10表达量，并进行统计分析，并于2组造模后1 d、7 d分别取每组12只大鼠大脑组织进行病理检查，观察颅脑外伤后胶质瘢痕的形态学。结果观察组造模1 d血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-4以及IL-10的表达量分别为79.8±8.7、83.6±8.3、83.3±10.2、83.3±7.8以及82.7±6.8。对照组饲养1 d血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-4以及IL-10的表达量分别为69.3±7.2、68.6±7.4、71.4±7.3、69.5±7.6以及65.4±8.6。观察组造模7 d后血清中T N F-α、IL-1β、IL-6、IL-4以及IL-10的表达量分别为96.8±12.4、92.6±11.2、96.8±12.2、95.8±12.5以及90.4±12.2。对照组饲养7 d后，血清中 TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-4以及IL-10的表达量分别为82.1±9.5、70.3±6.8、82.2±12.6、82.2±8.6以及67.1±6.4。观察组 TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-4以及IL-10的表达量明显高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论小胶质细胞在颅脑外伤后胶质瘢痕形成中具有双重作用，小胶质细胞激发后可产生 T N F-α、IL-1β、IL-6、等炎症因子，又同时可以释放L-4以及IL-10等抑制炎症反应的因子。干预小胶质细胞的活化，抑制炎症反应因子的释放，可有效预防颅脑外伤后胶质瘢痕形成，同时，也能指导临床治疗颅脑外伤后胶质瘢痕形成。
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活血通督汤对脊髓损伤后胶质瘢痕形成的影响
目的:观察活血通督汤对脊髓损伤后肢体运动功能和胶质瘢痕形成的影响,探讨活血通督汤治疗脊髓损伤的作用机制.方法:成年SD大鼠18只,采用随机数表法随机分为假手术组、模型组和活血通督汤组,每组各6只.假手术组仅行椎板切除术,模型组和活血通督汤组采用NYU脊髓打击器建立脊髓损伤模型,造模后假手术组和模型组给予生理盐水灌胃,活血通督汤组给予活血通督汤灌胃.术后第1,3,5,7天行BBB肢体运动功能评分,7d后取材.采用尼氏染色法观察神经元细胞形态结构以及神经元受损情况,免疫荧光检测胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达,计算GFAP阳性细胞数.结果:自术后第3天起,活血通督汤组的大鼠BBB评分高于模型组大鼠BBB评分,差异有统计学意义(P＜0.05);尼氏染色结果显示活血通督汤组神经元受损情况得到改善,神经元的形态结构优于模型组;免疫荧光检测结构显示与假手术组相比,脊髓损伤后GFAP表达显著,损伤处GFAP阳性细胞数增多,差异有统计学意义(P＜0.05);与模型组相比,活血通督汤组GFAP阳性细胞数较少,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:活血通督汤能促进脊髓损伤后肢体运动功能的恢复,其机制可能与抑制GFAP表达、降低脊髓损伤后胶质瘢痕形成有关.
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小干扰RNA抑制Vimentin表达对反应性星形胶质细胞的影响及其在胶质瘢痕形成中的意义
目的 观察小干扰RNA (siRNA)干扰波形蛋白(Vimentin)表达对反应性星形胶质细胞的影响并探讨其在中枢神经系统损伤后胶质瘢痕形成中的意义.方法 利用siRNA干扰技术沉默Vimentin表达,转染“#”字法激活的星型胶质细胞,并利用Western blot分析寻找有效的Vimentin沉默靶点,并采用噻唑蓝(MTT)法分别于24、48、72、96 h检测反应性星形胶质细胞.结果 转染效率高的siRNA-Vim为24 h,细胞转染效率＞80％;3条siRNA中siRNA-Vim-3对Vimentin的表达有明显的沉默效应.星形胶质细胞转染48 h后,siRNA-Vim组细胞数明显少于对照组(P＜0.05).siRNA-Vim作用于反应性星形胶质细胞48 h后,反应性星形胶质细胞增殖受到明显抑制,与其他各组比较差异有统计学意义(P＜0.05).结论 Vimentin对体外实验中的反应性星形胶质细胞增殖有显著的抑制作用,说明其在中枢神经系统损伤后的胶质瘢痕形成过程中起重要作用.
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丝素蛋白支架对大鼠脊髓损伤后胶质瘢痕形成和功能改善的影响
脊髓损伤(SCI)后胶质瘢痕、空洞组织等为修复带来困难.研究结果表明丝素蛋白(SF)作为组织工程支架可支持多种细胞生长[1].本研究旨在观察SF为原料构建的多孔支架对脊髓损伤后星形胶质细胞(AS)和神经纤维再生等的影响.
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电子线照射促进大鼠脊髓损伤后运动功能恢复
目的:观察电子线照射对大鼠脊髓损伤(SCI)后运动功能恢复的影响.方法:36只SD雌性大鼠随机分为假手术组、损伤组和照射组,采用改良Allen's法制作大鼠脊髓T7～T8损伤模型,照射组在损伤后1 d给予20 Gy电子线照射,损伤组不给予任何干预.采用BBB评分法评定后肢运动功能,免疫荧光组织化学方法观察损伤后4周损伤灶周GFAP表达情况,Western blot对GFAP和生长相关蛋白-43(GAP-43)进行半定量检测.结果:假手术组大鼠运动功能不受影响,损伤组大鼠BBB评分损伤后明显下降,以后逐渐恢复,到4周时达平台期,照射组BBB评分高于损伤组,差异有统计学意义(P<0.05).免疫组织化学结果显示损伤后4周损伤组的损伤灶周形成胶质瘢痕,照射组未形成明显的胶质瘢痕,GFAP表达较损伤组弱,差异有统计学意义(P<0.05).Western blot结果显示SCI后4周损伤组和照射组的GFAP表达较假手术组明显增多,照射组较损伤组减低,差异有统计学意义(P<0.05);照射组的GAP-43表达较损伤组增强(P<0.05).结论:电子线照射可以抑制脊髓损伤后胶质瘢痕的形成,促进运动功能恢复.
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星形胶质细胞增生干预的研究进展
中枢神经系统损伤后,星形胶质细胞明显活化增生,形成反应性星形胶质增生.这一病理改变在中枢神经系统损伤后的早期可能起一定的保护作用,但终形成致密的胶质瘢痕,阻碍了再生轴突的延伸及正确寻靶,并分泌多种神经再生抑制因子,进一步阻碍神经的再生和修复.在恰当的时期对反应性星形胶质增生进行适度干预是治疗中枢神经系统损伤的重要研究方向.
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细胞周期调控——中枢神经损伤的治疗新举措
成年哺乳动物中枢神经系统(central nerve system,CNS)损伤后轴突往往不能有效再生,而遗留不可逆性神经功能缺损.影响CNS有效修复的原因主要归结于以下两方面的作用:
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反应性星形胶质细胞与轴突再生
星形胶质细胞是中枢神经系统中丰富的胶质细胞类型,中枢神经系统损伤后,星形胶质细胞在形态和分子表达上发生变化形成反应性星形胶质细胞.反应性星形胶质细胞对轴突再生有着双重影响.一方面,反应性星形胶质细胞能分泌神经营养因子,具有神经保护和修复作用;另一方面,反应性星形胶质细胞若过度增殖形成胶质瘢痕,则抑制轴突再生,不利于神经功能恢复.
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几种分子在胶质瘢痕形成中作用的研究进展
胶质瘢痕的形成是导致中枢神经损伤后结构和功能重建困难的重要因素,这一过程包括了多种分子参与的复杂反应.其中GFAP是胶质瘢痕形成的重要物质基础,HSP70可能通过促进GFAP的表达来发挥作用,XF-κB可能具有促进反应性胶质增生的作用,不同种类的CSPG则分别发挥不同甚至相反的作用.部分学者已经通过干预这其中几种分子的表达不同程度地抑制了胶质瘢痕的形成.
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胶质瘢痕与脊髓损伤修复
脊髓损伤修复过程中不仅缺乏生长促进物质,而且存在大量抑制性基质.胶质瘢痕是脊髓损伤后所面临的主要抑制环境,参与胶质瘢痕主要的细胞成分有星形胶质细胞、小胶质细胞、少突胶质细胞的前体细胞,有时还包括脊膜细胞和干细胞,而每一种细胞又分泌许多抑制性基质.有效地防止瘢痕形成,减少抑制性基质的分泌,就能为神经再生提供更有利的微环境.目前的方法有去除产生抑制性分子的细胞,防止合成抑制性分子,封闭抑制性分子和降解抑制性分子或增加营养因子.
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BDNF联合chABC治疗对脊髓损伤大鼠的神经保护作用研究
目的 探讨脑源性神经营养因子(BDNF)联合硫酸软骨素酶ABC(chABC)治疗对脊髓损伤大鼠脊髓损伤局部胶质瘢痕形成的影响及其神经保护作用. 方法 健康雌性SD大鼠80只按随机数字表法分为假手术组、生理盐水治疗组、BDNF治疗组、chABC治疗组、BDNF联合chABC治疗组,每组16只.后4组大鼠制作脊髓损伤模型,术后即刻分别于损伤中心处注射10 μL生理盐水、20 μL BDNF、6 μL chABC、6μL chABC+20 μL BDNF.假手术组大鼠不做任何治疗.伤后1d、7d、14d、28 d,每组取4只大鼠,采用HE染色、Nissl染色观察脊髓损伤处胶质瘢痕形成情况,采用免疫组化染色检测脊髓损伤处胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达. 结果 伤后1d,HE染色、Nissl染色显示后4组大鼠脊髓损伤中心灰质出血明显,炎症细胞少量聚集,尼氏体开始由斑片状分解为细尘粒状;伤后7d,各治疗组的尼氏体分解成细尘状颗粒,神经元死亡较多,星形胶质细胞活化增生,炎症细胞浸润;伤后14、28 d,瘢痕组织及空洞形成,星形胶质细胞继续增生,尼氏体逐渐由细尘状恢复到虎斑状,着色神经元数量逐渐恢复.后3组尼氏体的恢复、神经元数量均多于生理盐水治疗组,其中BDNF联合chABC治疗组恢复优.伤后1d,后4组大鼠脊髓损伤处开始出现GFAP的阳性表达,随着时间的延长逐渐增多,伤后14d达高峰,28 d时稍有下降,任2个时间点间GFAP阳性表达比较差异均有统计学意(P＜0.05).伤后7 d,BDNF联合chABC治疗组GFAP染色阳性面积低于生理盐水治疗组;伤后14、28d,BDNF、chABC单独及联合治疗组GFAP染色阳性面积均低于生理盐水治疗组;伤后28d,BDNF联合chABC治疗组GFAP染色阳性面积低于生理盐水治疗组和BDNF、chABC治疗组,差异均有统计学意义(P＜0.05). 结论 BDNF联合chABC治疗对脊髓损伤具有神经保护和神经营养作用,可以减少星形胶质细胞增生和胶质瘢痕形成,抑制GFAP的表达,联合应用的效果优于单一应用.
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骨髓间充质干细胞在脊髓损伤治疗中的应用
脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种以损伤平面以下感觉、运动功能完全丧失及大小便失禁为主要临床表现的中枢神经系统严重创伤.既往治疗SCI的方法有手术吻合、手术减压、神经移植、大网膜移植、药物治疗、局部冷冻、物理康复、针灸治疗以及应用酶制剂来抑制和消除结缔组织瘢痕等多种方法.虽然这些方法在不同程度上缓解了SCI的病理改变,但仍然无法避免患者截瘫的结局.其中重要的原因为神经元坏死后形成的胶质瘢痕和空洞阻碍了神经轴突的生长,这些不可逆的病理过程是治疗SCI大的障碍[1].近年来,神经生物学和干细胞技术的发展,使通过细胞移植增加脊髓神经数量、减少胶质瘢痕和空洞的形成成为可能,因此干细胞移植成为一种有效治疗SCI的新方法.本文就骨髓(源性)间充质干细胞(bone marrow-derire mesenchymal stem cells,BMSCs)生物学特性、移植治疗SCI的实验研究、治疗方法、治疗机制和存在的问题作一综述.
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碱性成纤维细胞生长因子对脑创伤后机体免疫功能的影响
脑创伤后由于机体免疫功能下降所导致的继发性感染,是影响脑创伤恢复和预后的重要因素.本研究主要从脑创伤及其与免疫功能的相互关系的角度,探索碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的保护作用及其原理.实验动物为250～300 g的雄性Wistar 大鼠,随机分为实验组和对照组(每组n=8),在大鼠完全清醒的情况下,用特制的脑创伤装置,以500 g的重物,从25 cm的高度撞击大鼠头部作成脑创伤模型.用形态学和α-醋酸萘脂酶(ANAE)组化染色方法,观察脑创伤后,bFGF对损伤脑组织和机体免疫功能的影响.结果显示:实验组动物精神状况和体重恢复较快,取材时见颅顶部陈旧性淤血较少或无,顶部大脑皮质外观正常;对照组动物恢复较慢,其中2例出现继发性肺部感染症状,表现为精神差、喘息和口鼻紫绀,取材时颅顶(甚至颅底)常有大片陈旧性淤血,顶部大脑皮质有残留血迹.光镜检查见对照组动物撞击区顶部大脑皮质、海马等处的神经元损伤较明显,受损神经元主要表现为核萎缩,染色深,核仁不清楚,其中4例的颅底部大脑组织出现明显的对冲性损伤,表现为片状或多灶性坏死区,伴有炎症细胞浸润,胶质瘢痕形成;实验组动物的顶部大脑皮质、海马等处的神经元损伤明显较轻,只有1例的底部大脑组织出现很小的胶质瘢痕形成区.
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补肾益髓方及其拆方对星形胶质细胞胶质瘢痕中GFAP与CSPGs表达的影响
目的 观察补肾益髓方及其拆方补肾方与化痰活血方对星形胶质细胞损伤后细胞活性的影响及胶质瘢痕中胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、硫酸软骨素糖蛋白(CSPGs)表达的影响.方法 体外原代培养星形胶质细胞,划痕法建立胶质瘢痕模型,分别加入补肾益髓方、补肾方和化痰活血方含药血清,继续培养24 h后,用CCK-8法测定细胞存活率,高内涵法测定GFAP与CSPGs蛋白的表达.结果 与正常对照组比较,模型组细胞存活率明显下降(P＜0.01),GFAP与CSPGs蛋白显著上调(P＜0.01).与模型组相比,补肾益髓方、补肾方及化痰活血方含药血清均能够促进星形胶质细胞细胞存活率(P＜0.01);均能够下调CSPGs蛋白的表达(P＜0.01或P＜ 0.05).补肾益髓方及补肾方升高细胞存活率优于化痰活血方(P＜0.05或P＜0.01);降低CSPGs蛋白的表达方面补肾益髓方优于化痰活血方(P＜0.05).结论 补肾益髓方及其拆方均能够抑制损伤后星形胶质细胞胶质瘢痕中CSPGs蛋白的表达,以促进轴突的修复与再生,以补肾益髓方效果佳.
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星形胶质细胞钙调蛋白在损伤后胶质瘢痕形成中的作用
目的:探讨钙调蛋白对星形胶质细胞损伤后增生及胶质瘢痕形成的影响.方法:体外纯化培养星形胶质细胞,机械划痕法构建星形胶质细胞损伤模型,动态观察星形胶质细胞损伤前后钙离子浓度的变化,以及损伤后应用钙调蛋白抑制剂三氟拉嗪(Trifluoperazine dihydrochloride,TFP)处理,星形胶质细胞增生的主要标志物GFAP表达的变化.采用激光共聚焦观察细胞内游离钙离子浓度动态变化,免疫组织化学染色方法检测星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(Glia fibrillary acidic protein,GFAP)表达量的变化.结果:星形胶质细胞损伤后细胞内钙离子浓度迅速上升,2 min后明显下降至接近基础水平.星形胶质细胞损伤后钙调蛋白抑制剂能够抑制星形胶质细胞GFAP蛋白表达量的增加.结论:星形胶质细胞损伤后钙离子浓度明显变化,激活细胞内钙离子信号传导并参与星形胶质细胞损伤后的增生反应,而钙调蛋白抑制剂三氟拉嗪对星形胶质细胞损伤后的增生反应有显著的抑制作用.
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两种实验性大鼠脑出血模型的对比研究
目的 研究自体血和胶原酶两种脑出血造模方法对大鼠神经预后血脑屏障通透性及胶质瘢痕增生情况的影响.方法 144只成年健康雄性SD大鼠,分为自体血组和胶原酶组两组,并按预设时间点(3、7、14、21 d,n=6)观察大鼠Bederson评分、伊文思蓝渗透性、脑含水量、HE染色和免疫组化荧光染色.结果 Bederson评分、伊文思蓝渗透性和脑含水量结果显示,两组的神经预后及血脑屏障通透性均随时间恢复正常,而胶原酶组与自体血组相比,Bederson评分、伊文思蓝渗透量和脑含水量在第3、7、14天均明显升高(P＜0.05);HE染色结果说明,两组均随时间增加存在血肿吸收,炎症渗出,胶质瘢痕形成情况,而在第14天和第21天,自体血组较胶原酶组相比,血肿基本吸收完毕,炎症渗出及胶质瘢痕形成较少;免疫组化染色结果表示,两组血肿周围的胶质细胞原纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表达随时间增加,但第7天和第14天胶原酶模型组GFAP表达水平更高.结论 与自体血模型相比,胶原酶模型的神经功能损伤恢复过程更慢,同时血脑屏障破坏更严重,胶质瘢痕形成更明显,大鼠胶原酶注射模型更适合长时程的临床脑出血研究.
关键词： 脑出血 脑水肿 血脑屏障 胶质瘢痕 胶质细胞原纤维酸性蛋白 -
莱菔硫烷对小鼠脊髓损伤后后肢功能的作用
目的 观察莱菔硫烷(sulforaphane,SFN)对小鼠脊髓损伤后炎症反应、胶质瘢痕、轴突再生的干预作用,探讨其在脊髓损伤中的作用机制.方法 雌性ICR小鼠66只,按随机数字表法分为4组:假手术组(n=12)、单纯损伤组(n=18)、莱菔硫烷组[5 mg/(kg·d)SFN,ip,n=18]、溶剂对照组(等体积玉米油腹腔注射,n=18).假手术组仅咬除椎板,余各组行脊髓夹伤术,制备脊髓夹伤模型.建模后1、7、14、21、28 d进行小鼠后肢运动功能评分(BMS评分);Western blot检测建模后7d各损伤组小鼠脊髓GFAP、CSPG、P65表达情况,28 d后各损伤组GAP-43表达情况;ELISA检测建模后7d各组小鼠脊髓TNF-α、IL-1β表达情况;免疫荧光染色观察建模后7d各损伤组小鼠脊髓GFAP、CSPG、P65表达情况.结果 假手术组BMS评分9分,各脊髓损伤组术后后肢运动功能均有不同程度恢复,术后28 d时单纯损伤组评分为(2.17±0.41)分,溶剂对照组(2.33±0.52)分,莱菔硫烷组(3.33±0.52)分,后者与前二者比较差异有统计学意义(P＜0.05).术后7d行免疫荧光染色可见各脊髓损伤组星形胶质细胞活化,GFAP、CSPG、P65表达增加,单纯损伤组与溶剂对照组较莱菔硫烷组更明显.术后7d莱菔硫烷组GFAP、CSPG、P65蛋白相对表达量均较单纯损伤组与溶剂对照组低(P＜0.05),术后28 d莱菔硫烷组GAP-43蛋白相对表达量较单纯损伤组与溶剂对照组明显增加(P＜0.05).建模后7d,莱菔硫烷组小鼠脊髓TNF-α、IL-1β表达较其余损伤组明显降低(P＜0.05).结论 莱菔硫烷可减轻小鼠脊髓损伤后炎症反应,抑制胶质瘢痕形成,促进轴突再生,改善后肢运动功能.
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中枢神经系统再生及损伤治疗的研究进展
成年哺乳动物周围神经系统(peripheral nervous system,PNS)的冉生已经得到了较好的发展,但是中枢神经系统(center nervous system,CNS)损伤后的修复与再生仍然相当困难与复杂.如帕金森病(Parkinson's disease,PD)、阿尔茨海默症(Al-zheimer disease,AD)、多发性硬化症(multjple sclerosis,MS)等发生后轴突不能完全再生,其功能亦不能完全恢复.CNS轴突损伤后不能再生可能与多种因素有关,例如CNS缺乏足够的神经营养因子支持再生,神经损伤后主要由星状胶质细胞形成的胶质瘢痕以及小胶质细胞产生的炎症因子也会抑制轴突的再生.
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硫酸软骨素蛋白聚糖与脊髓损伤轴突再生
脊髓损伤后传导束的纤维不能有效再生是脊髓损伤后修复与功能重建的难点之一,其中屏障之一是神经胶质瘢痕,主要由星形胶质细胞和硫酸软骨素蛋白聚糖(chondroitin sulfate proteoglycans,CSPGs)组成,轴突不能穿过神经胶质而再生,屏障导致营养不良,再生受阻.目前有关胶质瘢痕的形成过程与调控、CSPGs参与胶质瘢痕形成的机制、以及如何有效地控制瘢痕的形成从而促进轴突再生,仍存在许多未知领域.
