c-Abl在DNA损伤反应中的功能

非受体酪氨酸激酶c-Abl在正常生理及病理条件下具有多种生物学功能。当电离辐射、顺铂、丝裂霉素C等DNA损伤诱导剂诱导DNA损伤反应后,c-Abl可参与DNA损伤反应后的细胞周期调控、基因重组修复及细胞凋亡调控等,进而决定细胞在DNA损伤反应条件下的状态。简要介绍了c-Abl在DNA损伤反应中的作用及其进展。     

miRNAs在脊髓损伤中作用的研究进展

脊髓损伤是一个重要的公共卫生难题,脊髓损伤可划分为三个病理生理阶段:原发性损伤期、继发性损伤期和慢性损伤期。基因表达的改变在脊髓损伤中起到了重要作用,miRNAs可以调控转录后所有基因的表达,所以miRNAs是脊髓损伤中一个很具有研究价值的研究对象。miRNAs是20-25碱基组成的非编码RNA,通过与靶mRNAs 3‘UTR结合下调其表达实现的对mRNA翻译进程的调控。miRNAs与中枢神经系统的发育、功能和疾病有密切关系。脊髓损伤后miRNAs通过调节中性粒细胞和炎性反应通路在炎性应答中起到了重要作用;miRNAs在细胞凋亡中表现出了复杂的功能,其表达的改变可能同时刺激和抑制凋亡;miRNAs可通过增强星形胶质细胞肥大和调节胶质瘢痕的进程;miRNAs的下调可能通过促进轴突靶向作用、神经元存活和轴突生长来促进损伤脊髓部位再生进程。目前脊髓损伤仍是现代医学的难题,对神经系统疾病中miRNAs作用的研究,为脊髓损伤治疗提供了一种新的治疗方案,也是将来研究中的热点。     

间充质干细胞-透明质酸-多聚赖氨酸治疗脊髓损伤的实验研究

目的研究间充质干细胞—透明质酸—多聚赖氨酸复合物治疗脊髓损伤的可行性,评价其治疗效果并探讨其可能机制。方法从人骨髓中分离、培养人骨髓间充质干细胞（human bone marrow mesenchymal stem cell,hBMSC）;制作大鼠脊髓半横断模型,按照实验分组分别将hBMSC、透明质酸-多聚赖氨酸（hyaluronic acid-poly-L-lysine,HA-PLL）、hBMSC-HA-PLL复合物注入损伤区域,单纯损伤组作为对照。术后按照不同时间点评价损伤和移植后的大鼠运动功能。8周后杀死大鼠,观察不同移植组体内轴突和血管生长的情况,对不同细胞、材料及复合物移植对大鼠脊髓损伤修复效果进行评估。结果 hBMSC移植组和hBMSC-HA-PLL移植组的大鼠运动功能的改善显著好于单纯损伤及HA-PLL移植组。电镜结果证实复合物移植组可显著促进轴突和血管生长,新生的轴突和血管结构较为完整。结论 hBMSC具有促进神经功能恢复的作用,将其与HA-PLL相结合,可以促进大鼠脊髓损伤修复,其机制可能包括材料框架作用和hBMSC在体内对大鼠神经细胞的营养作用以及促进微血管的生成。     

治疗脊髓损伤之建立星形胶质细胞模型的研究进展

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种极为复杂的破坏性疾病,一旦脊髓损伤发生,治疗棘手,对患者家庭、国家带来巨大的经济、社会负担。近年来,通过建立大鼠脊髓损伤细胞相关模型,对于脊髓损伤的病因病机治疗等方面有了进一步的认识,而星形胶质细胞模型的建立对脊髓损伤治疗有深远意义。研究发现,星形胶质细胞作为靶细胞通过血-脑脊液屏障直接或间接对脊髓损伤有双向调控作用。本文通过对近年来星形胶质细胞模型培养制备方案等研究进行总结,以期为建立一个客观化、定量化、可模拟化的星形胶质细胞模型提供指导对脊髓损伤的治疗提供新的思路。     

大豆甙减轻内质网应激导致血脊髓屏障破坏有益于脊髓损伤恢复

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种严重的中枢神经系统创伤性疾病。SCI最初导致血脊髓屏障(blood spinal cord barrier,BSCB)破坏。修复损伤后的血脊髓屏障是避免二次损伤和恢复运动感觉功能的关键。大豆甙(daidzin,DDZ)具有抗氧化应激和抑制炎症的作用,但尚未将其应用在脊髓损伤治疗上。本研究探讨大豆甙是否具有抑制内质网应激水平而增加细胞连接蛋白质,保护血脊髓屏障而改善脊髓损伤后大鼠的运动感觉功能的能力。通过毒胡萝卜素(thapsigargin, TG)在体外作用于内皮细胞模拟脊髓损伤后内质网应激,通过RT-PCR、Western印迹、免疫荧光、运动功能评分等实验,探讨大豆甙修复血脊髓屏障和恢复运动功能的相关机制。结果发现,大豆甙可以显著提高紧密连接蛋白(tight junction,TJ)和黏附连接蛋白(adherence junction,AJ)的表达,并呈剂量依赖性。不论是RNA水平还是蛋白质水平上,和单纯毒胡萝卜素组的连接蛋白质基因表达相比,大豆甙治疗后连接蛋白质的基因表达水平明显提高(P0.01或P0.05)。不仅如此,深入探究了大豆甙减少血脊髓屏障渗透性的机制发现,大豆甙下调内质网应激相关蛋白质水平,从而减轻炎症对血脊髓屏障的持续破坏。最后,建立了大鼠T9夹闭脊髓损伤模型,评价大豆甙在体内的效果。与对照组相比,腹腔注射大豆甙(10 mg/kg/d)治疗的大鼠,在损伤后28 d的BBB评分(9.8分)和斜板实验角度(45.3度)均显著提高。总而言之,脊髓损伤后大豆甙通过抑制内质网应激的过度激活,促进连接蛋白质的表达,减少血脊髓屏障的通透性,从而促进脊髓损伤后丧失的功能恢复。因此,大豆甙可能是治疗脊髓损伤的备选药物之一。     

间充质干细胞源性外泌体miRNAs参与损伤心血管细胞修复的研究进展

外泌体是由各种组织和细胞所释放的细胞外囊泡,在细胞之间充当各种分子(包括蛋白质,脂质和RNA)的载体,从而调节或干预特定的生理过程。MiRNAs是一类小的非编码RNA,能够靶向多个mRNA并诱导其降解或翻译抑制以调控相关基因表达。目前对外泌体内微小RNA(miRNAs)的研究最为广泛。间充质干细胞(MSCs)是一种多能干细胞,因其具有多向分化潜能、造血支持和促进干细胞植入、免疫调控等特点,被视为理想的种子细胞,用于延缓、治疗衰老和病变引起的组织器官损伤。近年研究证实,MSCs还可通过释放的外泌体发挥其临床治疗作用。越来越多的证据表明,MSCs源性外泌体内miRNAs参与了动脉粥样硬化、高血压、糖尿病血管并发症和慢性肾脏疾病等心血管细胞损伤的修复,本文就MSCs源性外泌体miRNAs在损伤心血管细胞修复中的作用及机制进行总结。     

DNA损伤监测及修复相关酶与细胞衰老

衰老是细胞的重要生命现象之一,衰老假说之一认为细胞中残留DNA损伤的积累可加速细胞的衰老.因此,细胞内DNA损伤监测及修复系统的正常运行与细胞衰老调控密切相关,DNA损伤监测及修复相关酶如PARP、DNA-PK、ATM、p53等在细胞衰老中的调控作用日益受到广泛关注.研究这些蛋白质分子间的相互作用及其在细胞衰老过程中的调控功能,有利于揭示DNA损伤应激、损伤修复调控与细胞衰老之间的内在联系,为抗衰老研究及从衰老角度治疗肿瘤提供新的思路.     

基因转录后调控在DNA损伤反应中的重要功能

DNA损伤发生时,细胞会激活一系列复杂的信号网络来调控细胞周期检查,完成DNA损伤修复或当损伤超过修复能力时诱导凋亡,这一信号网络被称为DNA损伤反应(DNA damage response,DDR)。以往DDR信号网络的研究主要集中于基因转录调控和蛋白共价修饰对功能分子的稳定性和活性调控。近年来,mRNA稳定性调控和mRNA翻译调控等基因转录后调控机制在DDR中的重要作用引起研究者越来越多的关注。研究证明:多种microRNAs和RNA结合蛋白(RNA-binding proteins,RBPs)在转录后水平调控诸多重要功能蛋白的表达,在DDR信号网络中起着不可或缺的作用。文章针对DDR反应中转录后调控的研究进展以及参与其中的microRNAs和RBPs进行阐述和讨论。     

Notch信号通路在血管损伤修复中的作用

Notch信号通路是进化中高度保守的信号转导通路,其调控细胞增殖、分化和凋亡的功能涉及几乎所有组织和器官。血管损伤后,Notch信号通路分子表达改变,引起内皮细胞（endothelial cell,EC）和血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell,VSMC）表型改变,其增殖、迁移、抗凋亡等能力也随之变化,从而参与血管的损伤修复。Notch信号通路能够促进EC和VSMC增殖以及VSMC迁移至内膜,并提高其存活能力,凶此能够促进新生内膜的形成。     

脊髓损伤的最新治疗进展

脊髓损伤以后引起原发性损伤和继发性损伤导致损伤的神经组织难以修复。目前脊髓损伤的重点主要集中在减轻和延缓继发性损伤造成的伤害。本文总结了近年来在脊髓损伤治疗领域的进展包括传统的药物治疗,细胞移植和基因治疗。目前动物实验研究表明细胞移植和基因治疗在治疗脊髓损伤的中取得了可喜的成果,将在未来临床应用中发挥重要作用。     

脊髓损伤的基因治疗

基因治疗脊髓损伤（SCI）既不存在胎儿神经组织移植的组织来源问题,且比外周神经组织移植引起的排异性低,是目前脊髓损伤治疗中最有前途的方法.基因治疗的转基因方式有两种：一是将目的基因直接导入体内靶细胞令其表达;二是将基因在体外导入适当的细胞内,并筛选出高效表达的移植细胞作为转基因中介移植到体内靶组织.不论采用何种方式,将基因导入细胞又可用多种手段实现：如微注射、脂质体等物理或化学手段;利用缺陷病毒作为载体感染细胞的生物学手段.因为用生物学手段转基因的细胞移植方法空间定位明确,所以目前最常采用它作为基因治疗效果的研究.虽然SCI基因治疗目前仍停留在实验探索阶段,一些问题尚待解决,但随着基因治疗技术方法的不断提高,它的临床应用前景可以预见.     

大鼠放射性脊髓损伤脊髓血流量变化规律

目的:放射性脊髓损伤(Radiation spinal cord injury,RSCI)是头颈部、胸部及上腹部肿瘤放射治疗和射线意外照射时的常见并发症,一般认为,白质坏死、脱髓鞘为其主要的病理学变化.然而,越来越多的证据表明血-脊髓屏障破裂和血管通透性增加等血管损伤远早于白质坏死和脱髓鞘改变.所以本文阐明大鼠放射性脊髓损伤病理生理过程中脊髓血流量变化规律.方法:将60只Sprague-Dawley (SD)大鼠随机分为12组,1组为对照,其余11组采用60Co放射治疗机行30 Gy大鼠颈髓C2-T2单次照射,剂量率为153 cGy/min,源皮距为80 cm,照射时长为1153 s,照射范围为2.0× 1.0 cm,对照组大鼠于麻醉后置于60Co放射治疗机下,佯照,照射前及照射后分别采用激光多普勒法测量脊髓血流量,11组大鼠于照射前以及照射后1、3、7、14、21、30、60、90、120、150、180天进行测量,以照射前测量值为基数,各时间点以基数的百分比表示该时间点脊髓血流量.结果:大鼠放射性脊髓损伤后,脊髓血流量在照射早期即有降低,照射后90天达到最低,随后脊髓血流量进入平台期.结论:阐明了大鼠放射性脊髓损伤后脊髓血流量的变化规律.大鼠放射性脊髓损伤可影响脊髓血流量,导致脊髓长期处于持续低灌流、缺血缺氧状态,最终导致脊髓不可逆性损伤.临床上放射性脊髓损伤的病人感到疲乏无力,出现神经系统的症状体征,通常死于脑疝.本文为临床上疲乏无力,出现神经系统的症状体征,死于脑疝放射性脊髓损伤的病人的早期防治提供病理生理基础.     

Relationship between Spinal Cord Volume and Spinal Cord Injury due to Spinal Shortening

Vertebral column resection is associated with a risk of spinal cord injury. In the present study, using a goat model, we aimed to investigate the relationship between changes in spinal cord volume and spinal cord injury due to spinal shortening, and to quantify the spinal cord volume per 1-mm height in order to clarify a safe limit for shortening. Vertebral column resection was performed at T10 in 10 goats. The spinal cord was shortened until the somatosensory-evoked potential was decreased by 50% from the baseline amplitude or delayed by 10% relative to the baseline peak latency. A wake-up test was performed, and the goats were observed for two days postoperatively. Magnetic resonance imaging was used to measure the spinal cord volume, T10 height, disc height, osteotomy segment height, and spinal segment height pre- and postoperatively. Two of the 10 goats were excluded, and hence, only data from eight goats were analyzed. The somatosensory-evoked potential of these eight goats demonstrated meaningful changes. With regard to neurologic function, five and three goats were classified as Tarlov grades 5 and 4 at two days postoperatively. The mean shortening distance was 23.6 ± 1.51 mm, which correlated with the d-value (post-pre) of the spinal cord volume per 1-mm height of the osteotomy segment (r = 0.95, p < 0.001) and with the height of the T10 body (r = 0.79, p = 0.02). The mean d-value (post-pre) of the spinal cord volume per 1-mm height of the osteotomy segment was 142.87 ± 0.59 mm³ (range, 142.19–143.67 mm³). The limit for shortening was approximately 106% of the vertebral height. The mean volumes of the osteotomy and spinal segments did not significantly change after surgery (t = 0.310, p = 0.765 and t = 1.241, p = 0.255, respectively). Thus, our results indicate that the safe limit for shortening can be calculated using the change in spinal cord volume per 1-mm height.     

Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The calibrated forceps model of compression injury is a convenient, low cost, and very reproducible animal model for SCI. We used a pair of modified forceps in accordance with the method published by Plemel et al. (2008) to laterally compress the spinal cord to a distance of 0.35 mm. In this video, we will demonstrate a dorsal laminectomy to expose the spinal cord, followed by compression of the spinal cord with the modified forceps. In the video, we will also address issues related to the care of paraplegic laboratory animals. This injury model produces mice that exhibit impairment in sensation, as well as impaired hindlimb locomotor function. Furthermore, this method of injury produces consistent aberrations in the pathology of the SCI, as determined by immunohistochemical methods. After watching this video, viewers should be able to determine the necessary supplies and methods for producing SCI of various severities in the mouse for studies on SCI and/or treatments designed to mitigate impairment after injury.     

脊髓损伤机制研究的生物信息学分析

用生物信息学方法筛选参与脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)发展过程的关键分子和通路,可为脊髓损伤发展机制的研究提供指导。从GEO数据库下载基因芯片数据,并将数据集中的样本分为脊髓损伤组(SCI组)和正常组(normal组)。应用R语言处理来自不同数据集样本间的批次效应,同时对基因芯片的表达数据进行标准化处理,并通过PCA分析监测标准化处理后数据的质量。应用R语言中的limma包分析标准化后的基因表达矩阵,以得到差异基因。将差异基因导入DAVID数据库进行GO (gene ontology)分析,并通过KEGG数据库进行通路分析。然后应用STRING数据库构建PPI网络,并通过Cytoscape中的cytoHubba插件分析得到10个hub基因。最后应用箱式图监测hub基因在不同样本中的表达,并用GeneCards数据库查询hub基因的功能。此外,为了补充差异基因筛选的不足,通过R语言对基因表达矩阵进行了GSEA (gene set enrichment analysis)分析。结果显示:TYROBP、ITGB2、PTPRC和FCER1G等基因在脊髓损伤发展过程中发挥重要的作用;细胞外基质的炎症反应、葡糖醛酸基转移酶活性的变化和星形胶质细胞的迁移等与脊髓损伤的发展机制关系密切; TNF信号通路、NF-κB信号通路和p53信号通路在脊髓损伤的发展机制中发挥重要的作用。这些关键的分子和通路在脊髓损伤中的作用值得我们进行更深入的探讨。     

硫化氢与脊髓损伤治疗

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种由于脊髓外部损伤或内部病变引起的暂时性或永久性的功能损伤,其症状包括肌肉功能损伤、自主运动功能减退或丧失等。目前,流行病学调查发现,我国SCI患病率较高,具有较高的社会和医疗负担。因此,合理引导SCI病人进行治疗和康复尤为重要。硫化氢（hydrogen sulfide,H2S）是一种重要的神经信号分子,近年来H2S对SCI康复的作用机制逐渐成为研究热点,例如一些国内外研究团队对SCI后缺血-再灌注损伤（ischemia reperfusion injury,I/R injury）、降低SCI后氧化应激及抗炎作用等机制,以及SCI康复临床治疗研究均取得了一定的成果。本文通过H2S对SCI康复的机制研究和临床治疗发展进行综述,旨在为后续研究及临床应用提供参考。