缺氧预处理神经干细胞移植对大鼠急性脊髓损伤后神经胶质细胞凋亡及脊髓空洞形成的影响

目的:研究缺氧预处理神经干细胞(NSCs)移植对大鼠急性脊髓损伤(ASCI)后神经胶质细胞凋亡及脊髓空洞形成的影响.方法:将30只SD大鼠分为假手术对照组;脊髓损伤组;去铁敏组;普通NSCs组;缺氧预处理NSCs组.制成脊髓损伤模型,移植后观察脊髓神经胶质细胞凋亡情况及脊髓空洞形成情况.结果:经去铁敏缺氧预处理培养的NSCs与常规培养的NSCs无明显形态学变化.移植术后7d,缺氧预处理NSCs移植能显著减少脊髓损伤周围区神经胶质细胞的凋亡数量,减少脊髓空洞形成.结论:缺氧预处理NSCs移植能明显抑制大鼠急性脊髓损伤后神经胶质细胞凋亡,减少脊髓空洞的形成.     

脊髓损伤再生研究进展——搭建脊髓损伤修复的希望之桥

脊髓损伤是一种严重的神经损伤,脊髓损伤后在局部形成抑制神经再生的微环境,使得神经再生尤为困难.改革开放以来尤其是近20年,随着再生医学的发展,在中国科学院战略性先导科技专项、科技部重点研发计划以及国家自然科学基金委员会重点项目等支持下,我国在脊髓损伤后再生微环境的重建、脊髓损伤再生修复机制研究和临床转化研究等方面取得了显著进步.研制了具有自主知识产权的神经支架材料,建立了支架材料与再生因子或干细胞特异结合的功能生物材料制备技术;并通过移植重建有利于神经再生的微环境,建立了大段缺损的全横断脊髓损伤模型,提出神经桥接是功能生物材料促进完全性脊髓损伤动物运动恢复的主要机制;在国际上率先开展了支架材料结合细胞引导完全性脊髓损伤再生修复的临床研究,使得我国脊髓损伤再生修复的临床转化研究走在了世界前列.在国家政策的大力支持下,脊髓损伤再生修复系列产品必将填补市场空白,造福患者.     

缺氧预处理神经干细胞移植对大鼠急性脊髓损伤后神经胶质细胞凋亡及脊髓空洞形成的影响

目的:研究缺氧预处理神经干细胞(NSCs)移植对大鼠急性脊髓损伤(ASCI)后神经胶质细胞凋亡及脊髓空洞形成的影响。方法:将30只SD大鼠分为假手术对照组;脊髓损伤组;去铁敏组;普通NSCs组;缺氧预处理NSCs组。制成脊髓损伤模型,移植后观察脊髓神经胶质细胞凋亡情况及脊髓空洞形成情况。结果:经去铁敏缺氧预处理培养的NSCs与常规培养的NSCs无明显形态学变化。移植术后7d,缺氧预处理NSCs移植能显著减少脊髓损伤周围区神经胶质细胞的凋亡数量,减少脊髓空洞形成。结论:缺氧预处理NSCs移植能明显抑制大鼠急性脊髓损伤后神经胶质细胞凋亡,减少脊髓空洞的形成。     

Neurophysiology:电刺激可扭转脊髓神经损伤

<正>在美国每年大约有12000例脊髓损伤(SCI)发生,该病大多数都是由车祸,高空跌落,体育事故和枪伤造成的。较好的紧急护理和治疗能够及时控制脊髓损伤,而研究人员会继续研究帮助修复脊髓损伤。《神经生理学》杂志上的一项新研究报道,周围神经刺激疗法能扭转脊髓损伤相关的神经退化,这种方法可能会改善当前的康复疗效。     

成年哺乳类脊髓损伤后的内源性神经发生

在整个哺乳动物的生命周期,海马齿状回的颗粒下区及侧脑室的室下区都会不断产生新的神经元.借助新的研究方法,对脊髓内源性神经干细胞(室管膜细胞)的特性及它们在在成年脊髓发育方面作用的研究已取得了重大进展.最近的研究揭示了重要的外在和内在的分子机制,它们支配着成人脊髓神经发生的顺序步骤.这篇综述主要讨论内源性神经发生的概念;脊髓损伤后室管膜细胞的反应;室管膜细胞的异质性和标志物,调节室管膜细胞的因子,及影响室管膜细胞激活或分化小生境.     

自噬通过BDNF/TrkB信号通路对脊髓损伤的保护作用

脊髓型颈椎病(cervical spondylotic myelopathy, CSM)是临床常见病、多发病,由该病引起的脊髓受损而产生的脊髓功能障碍是其最常见的临床特征。在脊髓损伤中,多种因素能通过自噬相关信号通路而激活自噬,适度的自噬可以对脊髓损伤起到神经保护作用,而增加细胞存活率、恢复和增加自噬通量可以改善损伤后的脊髓功能的恢复;在CSM脊髓损伤中,脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor, BDNF)与其受体原肌球蛋白受体激酶B(tropomyosin receptor kinase B, TrkB)及其相关通路是参与保护神经细胞的重要途径之一,细胞自噬在这一过程中起到了重要的调节作用。本文通过阐释自噬与BDNF/TrkB信号通路在CSM过程中的作用及其对脊髓损伤的保护机制,以期对基础研究及临床研究提供理论支持。     

成年斑马鱼脊髓损伤修复中脑gdnf和nos基因的表达

成年斑马鱼(Danio rerio)具有很强的脊髓损伤后自主修复的能力, 但目前其机制不明。为了研究斑马鱼中脑组织对脊髓再生的影响, 文章应用成年斑马鱼脊髓损伤模型, 采用实时定量PCR方法和原位杂交技术, 检测了斑马鱼脑中胶质细胞源性神经营养因子(gdnf)和一氧化氮合酶(nos)基因在脊髓损伤后4 h、12 h、6 d、11 d的表达情况, 展示了这两种基因在斑马鱼脑内不同核团的动态表达变化。结果显示, 成年斑马鱼脊髓损伤后, 神经营养因子gdnf基因在损伤急性期(4 h、12 h)和神经修复期(6 d、11 d)于斑马鱼脑内呈现显著性升高(P<0.05),而一氧化氮合酶基因nos的表达于损伤急性期显著性升高 (P<0.05), 随后下降, 并在修复期 (11 d)显著降低(P<0.05)。这表明, 脊髓损伤后, 高表达gdnf基因同时低表达nos基因的脑环境给脊髓损伤提供了良好的神经再生微环境, 从而可能促进轴突的再生长及运动能力的恢复。     

米诺环素对不完全脊髓损伤大鼠脊髓BDNF和NT-3表达的影响

目的观察腹腔注射米诺环素对改良Allen’s法造成的不完全脊髓损伤大鼠脊髓中脑源性神经营养因子以及神经营养因子3表达的影响,探讨米诺环素治疗脊髓损伤的作用机制。方法成年雌性Sprague-Dawley(SD)大鼠54只,改良Allen’s法造成不完全脊髓损伤,根据实验需要可以分为3组,空白组,只打开脊柱椎板,不损伤;治疗组,大鼠脊髓损伤,并腹腔注射米诺环素;损伤组,大鼠脊髓损伤,腹腔注射等剂量的生理盐水。观察各组大鼠的后肢能力Basso-Beattie-Bresnahan评分,并于不同时段(3d、7d,14d)取大鼠脊髓T8-9段采用逆转录PCR,以及免疫化学组织染色法测定脑源性神经营养因子以及神经营养因子3的表达。结果米诺环素能够明显改善不完全脊髓损伤大鼠的功能,逆转录PCR和脊髓组织冰冻切片免疫组织化学染色DAB都能证实米诺环素治疗组脑源性神经营养因子以及神经营养因子3表达显著增多。结论米诺环素在治疗不完全脊髓损伤大鼠的机制还应与其上调了大鼠体内的脑源性神经营养因子以及神经营养因子3表达有关。     

非人灵长类运动行为学在脊髓损伤研究中的应用

随着脊髓损伤治疗研究的快速发展,越来越多的基础研究成果开始向临床转化.非人灵长类动物具有与人类相似的基因序列和相近的神经解剖结构,因此被广泛应用于脊髓损伤研究的临床转化前阶段.运动行为学评价是脊髓损伤研究的重要手段之一,几乎在所有的脊髓损伤相关工作中都有所应用,为评估诊疗措施的有效性提供了重要参考.近年来,非人灵长类的运动行为学研究迅速发展,使得运动行为测试从单一、粗放的评估演变成复杂化、精细化的观测.在此背景下,越来越多的相关实验通过非人灵长类的运动行为测试来分析脊髓损伤程度的变化及有关干预方案的疗效.本文从非人灵长类独特的脊髓运动控制通路及运动行为能力入手,结合其在脊髓损伤相关研究中的应用,针对不同部位的运动行为评估方法进行了综述,分析了目前运动行为测试所存在的不足,并指出了未来可能的发展方向.     

早期干预ERK在脊髓的激活可阻断外周神经损伤引起的神经病理性疼痛的发生

本文采用大鼠坐骨神经慢性压迫损伤引起的神经病理痛模型,研究脊髓背角细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulatedkinase,ERK)在外周神经损伤引起的神经病理疼痛发生中的作用.结果显示,单侧坐骨神经压迫性损伤后1天,大鼠损伤侧脊髓背角ERK的磷酸化(激活)水平显著上调,其下游转录因...     

脊髓损伤后神经环路重建的研究进展

成年哺乳类脊髓损伤后的修复与再生是一项复杂且尚未解决的挑战.随着全球经济的增长,脊髓损伤的发生率呈上升趋势.脊髓损伤可能导致永久性的运动功能障碍和感觉丧失,给患者及其家属带来极大的经济压力和心理负担.因此,迫切需要开发有效的治疗脊髓损伤的新策略.近年来,应用外源性或内源性神经元中继的治疗手段为脊髓损伤后环路重建提供了新的思路.将干细胞或生物材料等移植物作用于脊髓损伤区,可改善损伤区局部微环境,诱导神经干细胞定向分化为神经元,促进脊髓环路重建和功能恢复,因此成为较有临床应用前景的方法.本综述主要介绍细胞移植治疗、组织工程策略和基因调控等方法在修复受损脊髓的神经网络中的应用,并讨论了脊髓损伤后新生神经元是否具有潜在的功能整合,重建受损神经环路,并恢复其运动和感觉功能等问题.     

干细胞治疗脊髓损伤研究进展

脊髓损伤后的常规治疗手段是在有效时间内进行手术缓减外力压迫,防止脊髓神经进一步受损。细胞替代治疗理论上可治愈脊髓损伤,不同类型细胞可从各角度产生治疗作用,包括损伤后的脊髓轴突再生、神经元再建和轴突髓鞘化等,进而促进功能恢复。对近年来干细胞治疗脊髓损伤研究中的最新结果进行了概述,以期为干细胞治疗脊髓损伤的研究提供参考。     

免疫细胞在脊髓损伤后炎性微环境中的作用

脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)的治疗和康复一直是临床医学领域的重大难题。现代医学虽然显著提高了脊髓损伤患者的存活率,然而在改善患者损伤神经功能方面进展甚微,其原因主要在于脊髓损伤后复杂的病理生理变化。在脊髓损伤的病理过程中,原发性损伤对脊髓神经结构的伤害难以逆转,因此目前国内外研究治疗脊髓损伤的方法主要围绕减轻继发性损伤和促进再生来开展。SCI后炎症反应始终存在,这与免疫细胞在炎症反应的不同时间、不同损伤部位发挥不同作用密切相关。该文就免疫细胞在SCI后炎症微环境中的作用做一简要综述。     

生长因子基因治疗脊髓损伤的研究现状及其应用前景

基因治疗已成为当前生物医学中发展最快的领域之一,其基础研究和临床试验都展示出了巨大的前景,但是其对于中枢神经系统损伤的研究仍处于实验探索阶段。以脊髓损伤为例,近年来,细胞生长因子逐渐成为脊髓损伤治疗的突破点,而基因治疗脊髓损伤的基本策略是生长因子基因修饰受体细胞后,移植治疗脊髓损伤,利用生长因子基因治疗技术充分发挥生长因子效应促进神经再生。基因载体常用转染率高的病毒,受体细胞以神经干细胞、间充质干细胞为主。介绍了当前国际上基因治疗脊髓损伤的研究情况,阐述生长因子基因治疗对脊髓损伤的研究进展,并对其存在的问题和前景进行了分析和展望。     

脊髓损伤的病理改变及修复策略

脊髓损伤造成神经组织坏死,传导通路中断,损伤平面以下运动和感觉功能丧失,导致瘫痪甚至死亡.脊髓损伤的病理变化极其复杂,早期主要为分子基因水平的改变,亚急性期主要为细胞组织水平的变化.这些变化引发继发性损伤,致使组织坏死、神经元死亡、轴突断裂并形成由瘢痕组织包裹的囊性空洞,抑制轴突再生.目前临床上仅能通过手术减压或者使用药物对症干预,无法从根本上改善受损神经的功能.脊髓损伤后功能难以恢复有多方面的原因:炎症反应贯穿脊髓损伤全过程,炎症介质导致损伤区域的神经元及胶质细胞变性坏死,轴突因瓦勒变性而萎缩;神经元再生能力弱,轴突再生乏力,并且瘢痕组织导致轴突无法穿越损伤区域与远端的轴突形成联系.本文就脊髓损伤后的病理改变进行综述并探讨修复策略.     

肠道菌群与脊髓损伤并发症

脊髓损伤是严重的致残性神经系统疾病,脊髓损伤后产生的水肿、炎症反应和代谢紊乱等并发症是致使脊髓损伤继发性加重的主要原因。近年来,随着对肠道微生物的研究越来越深入,肠道菌群对神经系统疾病的影响得到广泛关注。肠道菌群可以通过调节机体能量代谢、炎症反应及作用于神经内分泌和脑-肠轴的途径影响中枢神经系统疾病。最近研究发现,肠道菌群与脊髓损伤并发症的关系非常紧密。脊髓损伤后肠道菌群的变化可能影响脊髓损伤后并发症发生以及加重。本文主要就肠道菌群对脊髓损伤后并发症的影响和可能的作用机制进行综述,为临床研究和治疗脊髓损伤提供新思路。     

PTEN和mTOR信号转导通路在实验性脊髓损伤中的表达

目的:研究mTOR和PTEN蛋白在实验性脊髓损伤中的表达及其在脊髓损伤发生、发展中的作用.方法:用免疫组织化学方法和RT-PCR法,检测脊髓组织内mTOR和PTEN的表达.结果:与正常组织相比,免疫组化法和RT-PCR两种方法结果均显示,脊髓损伤后mTOR表达明显下降,而PTEN的表达明显增加;两者呈负相关(r=0.862,P＜0.01).结论:PI3 K/PTEN/AKT/mTOR信号转导通路中重要的调节位点和节点PTEN在实验性脊髓损伤中的表达明显增高,而mTOR的表达明显降低.提示该信号转导通路在介导实验性脊髓损伤的发生、发展的过程中起重要作用.     

bFGF通过抑制Nogo-A信号减少脊髓损伤后胶质瘢痕形成

脊髓损伤后胶质瘢痕的形成是阻碍神经恢复的关键原因之一。碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor,bFGF）具有良好的神经保护及促进脊髓损伤的修复作用,然而其对于胶质瘢痕的影响及其机制仍不清楚。本研究通过采用血管动脉夹（30 g）夹闭雌性SD大鼠脊髓2 min造成急性脊髓损伤模型并予以每天皮下注射bFGF（80 μg/kg）,探讨bFGF促进脊髓损伤的恢复作用是否涉及到胶质瘢痕调控和Nogo-A/NgR信号的相关机制。通过检测损伤后28 d,各组BBB评分和斜板试验,发现bFGF显著促进脊髓损伤后大鼠运动功能的恢复。HE及尼氏染色显示,bFGF处理组相对于生理盐水处理组,其神经元明显增多,空洞面积减少。同时,星形胶质细胞标记物GFAP免疫荧光结果表明,bFGF减少胶质瘢痕形成,抑制星形胶质细胞过度激活。同样,通过Western 印迹检测发现,bFGF处理后,胶质瘢痕相关蛋白（如GFAP, neurocan）以及神经突生长抑制蛋白（Nogo-A）信号通路相关蛋白质表达量下降。上述结果表明,bFGF可能通过抑制Nogo-A信号蛋白的表达,从而抑制胶质瘢痕的形成,促进脊髓损伤的恢复。此机制研究为脊髓损伤的治疗和恢复提供全新的思路和药物靶点。     

促凋亡基因Bax在大鼠脊髓损伤后的表达及意义

目的:研究促凋亡基因Bax表达与脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)程度的关系.方法:Wistar大鼠36只,随机分成3组,为正常对照组、轻(中)度损伤组和重度损伤组.大鼠在脊髓损伤后14天处死,HE和Nissel染色观察脊髓组织形态结构和病理学变化,免疫组织化学S-P法检测脊髓中Bax表达情况.结果:Bax蛋白在大鼠脊髓损伤前后表达阳性率分别为5.6%和58.3%,有显著性差异(P＜0.05);轻(中)度脊髓损伤和重度脊髓损伤中的Bax的阳性率分别为18.5%和59.3%,有显著性差异(P＜0.05).结论:Bax基因表达与大鼠脊髓损伤有密切关系,且随着损伤程度加重Bax表达也增强.     

嗅鞘细胞治疗脊髓损伤的研究进展

本文通过广泛查阅近几年嗅鞘细胞治疗脊髓损伤的国内外相关文献,发现嗅鞘细胞可以分泌众多的神经营养因子并表达相应受体,且能够调节星型胶质细胞的反应性,降低其神经胶质酸性蛋白和硫酸软骨素糖蛋白的表达水平,且能与其更好的融合在一起.在临床应用方面,嗅鞘细胞供应来源、应用时机及纯度正引起关注及研究.嗅鞘细胞对于治疗脊髓损伤有巨大的应用前景,对嗅鞘细胞进行基因改造、联合应用其他有促进作用的治疗方法将是未来的研究方向.