促成年脊髓再生研究的新方向：提高成年神经元内在生长能力

成年动物脊髓损伤后神经元不能再生,其主要原因是由于抑制性损伤微环境的存在和损伤神经元内在的再生能力低下.阻断和/或中和髓鞘及瘢痕组织中的抑制成分以及它们共同的信号通路是目前促进脊髓损伤后再生的主要策略之一,但仅阻断微环境中的抑制信号而不改变神经元内在生长状态,不足以诱导广泛的再生.因此,目前对如何提高成年神经元内在的再生能力,如提高成年神经元内cAMP/PKA水平、阻断神经元内Rho/ROCK信号通路、调节转录因子等,使其不再对抑制环境中抑制分子起反应,已成为研究成年脊髓再生的热点之一,本文综述了该研究领域的研究成果及研究进展.     

大鼠放射性脊髓损伤后神经元数量变化规律

目的:临床放射治疗中,中枢神经系统是主要的剂量限制器官之一.随着放射治疗学的发展,放射性脊髓损伤的发病率明显增高,其主要病理学变化是血管损伤,伴白质坏死及脱髓鞘.但是对于放射性脊髓损伤后神经元的变化情况未见报道.本文主要阐明大鼠放射性脊髓损伤后180天的时间内,神经元数量的变化情况.方法:将60只Sprague-Dawley (SD)大鼠随机分为未照射组和照射组,照射组采用60Co放射治疗机行30Gy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秒,照射范围为2.0x 1.0 cm.未照射组大鼠于照射前灌注取材,照射组大鼠于照射后1、3、7、14、21、30、60、90、120、150、180天进行灌注取材,标本经石蜡包埋,切片后采用尼氏染色法染色,采用Image Pro-Plus(IPP)图像分析软件计量直径大于20 μm的神经元数量.结果:正常神经元胞膜完整,胞浆内有清晰蓝染的尼氏体颗粒.大鼠放射性脊髓损伤后,神经元数量在照射后7天即有明显下降.随着时间的延长,神经元数量继续降低,照射后90天达到最低值.照射后180天,神经元数量有所恢复,但无法恢复至正常水平.结论:阐明了大鼠放射性脊髓损伤后神经元数量的变化规律,放射性脊髓损伤后可减少脊髓神经元数量,导致脊髓神经元变性、凋亡、坏死,最终导致脊髓运动功能不可逆性损伤,为临床上放射性脊髓损伤的预防提供理论依据.     

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。     

京尼平苷酸通过稳定微管促进脊髓损伤后轴突生长

脊髓损伤（spinal cord injury, SCI）是中枢神经系统最严重的创伤之一,其可造成患者感觉和运动功能障碍,并且引发一系列严重的并发症。促进轴突再生是修复脊髓损伤后功能恢复的关键因素。京尼平苷酸（geniposidic acid, GA）具有神经保护作用,但其在脊髓损伤后轴突生长的作用及机制方面尚未见报道。本研究通过提取原代神经元,并建立糖氧剥夺模型(oxygen glucose deprivation, OGD)。通过RT-PCR、Western印迹、免疫荧光等方法,探讨GA对神经元轴突的促进作用及其机制。结果发现,GA可以显著促进神经元轴突生长,并呈剂量依赖性。与OGD组神经元轴突长度（22±5.788 μm）相比,给予10 μmol/L的GA可使神经元轴突长度显著增加（68±17.73 μm）。同时,轴突生长相关蛋白（GAP43,MAP2）的基因和蛋白质水平都显著上升。不仅如此,我们发现,GA促进轴突生长与稳定神经元轴突微管相关,可使A/T的比值增加约1.5倍。同时,通过建立大鼠急性脊髓损伤模型评价GA在体内的效果,与对照组相比,每天腹腔注射GA（10 mg/kg）的大鼠在术后28 d的BBB评分（11.8分）和斜板试验（41.7°）均显著增高。上述结果表明,GA可能通过稳定微管从而促进轴突再生,最终促进脊髓损伤后运动功能的恢复。因此,GA 可能成为治疗脊髓损伤的有前景的候选药物。     

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.     

雪旺氏细胞与中枢神经再生

雪旺氏细胞是周围神经系统的胶质细胞,具有非常活跃的生理功能,它能表达数种神经营养因子,防止受损神经元胞体的死亡,为轴突再生提供先决条件;SC分泌细胞外基质成分和细胞粘着分子,为轴突提供良好的再生环境,支持轴突再生并引导再生的轴突重新支配靶组织。离体实验表明,SCs本身及其分泌的生物活性物质能支持中枢神经突起的生长,将SCs作为移植材料进行移植能促进视神经、脊髓、隔-海马通路等再生。由于雪旺氏细胞有可能从自体获得,将为中枢神经损伤的修复开辟一条新途径。     

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。     

药物及靶向治疗在脊髓损伤中的治疗新进展

脊髓损伤(spinalcordinjury,SCI)是一种严重的损伤,它对患者的影响是相当持久的,SCI治疗的难点主要是由于损伤后脊髓中的微环境不利于神经细胞的再生、轴突的生长和新突触的形成,从而影响了脊髓组织的修复。现在SCI治疗的策略就是要改善损伤脊髓微环境,减少不利因素,从而促进脊髓结构修复和功能重建。本研究综述近年来逐渐发展起来的药物及靶向治疗方法,为SCI的新治疗提供参考依据,真正提高患者的生活质量。     

Neuritin对大鼠急性脊髓损伤后神经中丝作用的研究

目的:探讨Neuritin对大鼠脊髓损伤后神经元突起再生的作用.方法:分为Neuritin组,His组和假手术组.使用改良Allen's打击法打击Neuritin组和His组大鼠T10或T11节段脊髓.Neuritin组和His组经蛛网膜下腔置管局部连续给予Neuritin和His蛋白(6ug/d)一周.假手术组仅咬除椎板不损伤脊髓,经蛛网膜下腔置空管而部损伤脊髓.术后6h、3d、7d、14d、28d、56d分别观察:①运动功能评分(BBB评分)观察大鼠后肢运动功能恢复情况;②HE染色观察脊髓组织形态学变化;③免疫组织化学染色和Western blotting检测损伤段脊髓神经中丝蛋白(NF200)的修复与再生.结果:①BBB评分,Neuritin组和His组在一周内没有明显差别,但Neuritin组和His组的评分均低于假手术组,从术后第14d,实验组评分明显高于对照组(P＜0.05);②HE染色可见损伤段脊髓出血、坏死及炎性细胞浸润;③免疫组化检测,Neuritin组的NF200平均光密度值(IOD/AREA)较His组明显增高(P＜0.05);Western blotting检测的NF200灰度值(GMD)较His组明显增高(P＜0.05),结论:持续外源性Neuritin能促进大鼠脊髓损伤后伤区神经元突起的再生,并能促进大鼠后肢运动功能的康复.     

有髓轴突横断损伤后钠通道聚集状态研究

目的:研究有髓轴突横断损伤后郎飞结区钠通道聚集状态的变化.方法:用雪旺细胞-背根神经元髓鞘化共培养系统复制周围神经髓鞘形成和郎飞结发育,于髓鞘化培养基中共培养第14天用前房角切开刀造成有髓轴突横断损伤,在损伤后1、2、3、4、5、6、7、14天进行髓鞘碱性蛋白和钠通道免疫荧光染色,损伤前共培养作为对照.利用SPOT图像分析软件测量钠通道聚集簇的直径、长度和直径/长度比.结果:损伤前钠通道蛋白在有髓轴突郎飞结区形成直径/长度比略大于1的聚集簇;有髓轴灾横断损伤后钠通道蛋白沿轴突纵向扩散,钠通道聚集簇的直径/长度比逐渐减小,损伤后第14天已无法检测到钠通道表达.损伤区出现节段性脱髓鞘.结论:轴突横断损伤可造成钠通道聚集簇扩散、消失,导致郎飞结结构破坏.     

以髓磷脂相关抑制因子及其受体为靶点的脊髓损伤免疫治疗策略研究

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)往往导致患者下肢活动功能受限,甚至瘫痪,降低患者生活质量,且治愈率低。髓磷脂相关抑制因子(myelin associated inhibitors,MAIs)是抑制受损中枢神经系统(central nervous system,CNS)再生修复的一个重要因素。对MAIs及其信号通路的干扰能有效逆转CNS神经再生抑制信号,促进脊髓损伤后轴突的再生。MAIs抑制轴突再生信号通路的发现及其深入研究为损伤脊髓的免疫治疗提供了充分的理论依据和研究靶点。将对抑制神经再生信号通路中MAIs及其受体的生物学功能新进展以及以此为治疗靶点设计的脊髓损伤免疫治疗策略作一综述。     

急性运动轴索型神经病患者血清对培养脊髓运动神经元的影响

为了观察急性运动轴索型神经病(AMAN)病人血清对培养的胚胎大鼠脊髓运动神经元及其轴突的影响,直接、动态观察致病因素对轴突的损害程度。我们分离了胚胎大鼠脊髓腹侧组织,制备成细胞悬液在体外进行原代培养,应用抗非磷酸化神经微丝单克隆抗体SMI-32对培养细胞染色鉴定为运动神经元。培养6天时给予25%浓度AMAN病人血清进行干预,血清中检测有致病型空肠弯曲菌(Cj)PennerO:19型脂多糖抗体存在,正常人血清作为对照组。观察神经元胞体和突起的变化,并经Guillery Shirra及Webster法进行变性纤维染色。结果表明AMAN病人血清干预9h可引起培养运动神经元的轴突变性,嗜银性增加并染为棕黑色;干预12h,胞体开始肿胀,核偏移,胞浆内有银颗粒的沉积,最终培养神经元在16h开始死亡。对照组神经元生长无变化。我们认为AMAN病人血清中含有致病成分,可引起运动神经元轴突变性和继发性胞体改变,最终神经元死亡。推测这种损害在无补体和巨噬细胞参与下,抗PennerO:19型Cj脂多糖抗体起着重要作用。     

脊髓损伤中RhoA/ROCK通路的作用机制研究

脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统损伤,常导致患者瘫痪或死亡,预后差。脊髓损伤主要包括机械损伤和继发性损伤两个过程。在继发性损伤过程中,多种信号通路被激活,在脊髓损伤的发病机制中起重要作用,其中,RhoA/Rho信号通路在脊髓变性和再生中起着特殊的作用。本文讨论RhoA/Rho激酶信号介导的脊髓发病机制,以及针对RhoA/ROCK通路靶向药物的治疗进展。     

脊髓损伤再生修复的临床研究进展

创伤性脊髓损伤会导致患者感觉运动功能的严重缺失,严重影响生活质量,给社会和家庭带来沉重负担.针对创伤性脊髓损伤目前主要集中于处理原发性创伤损伤以及通过康复训练提高生活自理能力等方法,而对于神经再生及运动功能恢复却未有有效方法.以干细胞及生物材料为核心的再生医学技术的发展,为创伤性脊髓损伤的再生修复提供了新的治疗的可能.再生医学修复脊髓损伤的研究已逐渐进入临床试验阶段,为脊髓损伤患者的治疗带来了希望.本文对干细胞或功能细胞以及生物材料治疗创伤性脊髓损伤的临床研究现状进行了综述.     

急性运动轴索型神经病患者血清对培养脊髓运动神经元的影响

为了观察急性运动轴索型神经病(AMAN)病人血清对培养的胚胎大鼠脊髓运动神经元及其轴突的影响,直接、动态观察致病因素对轴突的损害程度。我们分离了胚胎大鼠脊髓腹侧组织,制备成细胞悬液在体外进行原代培养,应用抗非磷酸化神经微丝单克隆抗体SMI-32对培养细胞染色鉴定为运动神经元。培养6天时给予25％浓度AMAN病人血清进行干预,血清中检测有致病型空肠弯曲菌(Cj)PennerO：19型脂多糖抗体存在,正常人血清作为对照组。观察神经元胞体和突起的变化,并经Guillery Shirra及Webster法进行变性纤维染色。结果表明AMAN病人血清干预9h可引起培养运动神经元的轴突变性,嗜银性增加并染为棕黑色;干预12h,胞体开始肿胀,核偏移,胞浆内有银颗粒的沉积,最终培养神经元在16h开始死亡。对照组神经元生长无变化。我们认为AMAN病人血清中含有致病成分,可引起运动神经元轴突变性和继发性胞体改变,最终神经元死亡。推测这种损害在无补体和巨噬细胞参与下,抗PennerO：19型Cj脂多糖抗体起着重要作用。     

RCS大鼠视网膜变性过程中二级神经元形态学变化的研究

用免疫组织化学方法研究RCS大鼠(Royal College of Surgeon's rat,RCS rat)视网膜变性过程中早、中、晚期二级神经元形态的变化。结果发现,P1MRCS大鼠各二级神经元未见明显的形态改变。P2M RCS大鼠视网膜外核层萎缩约85%,视杆双极细胞顶端树突萎缩;水平细胞的树突与轴突在外网状层的分层未见改变。P3M RCS大鼠视网膜外核层萎缩近95%,RCS大鼠视杆双极细胞顶端萌生新的神经突起;水平细胞的树突分支明显丢失,轴突在外网状层的分层发生改变,出现新生神经突起;无长突细胞的树突在内网状层的分层至变性晚期也未见改变。该研究表明RCS大鼠视网膜二级神经元形态的改变是继发性改变,是感光细胞变性后对传入缺失的一种反应,即重构反应。在进行视网膜功能救治时需要考虑重构反应带来的影响。     

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.     

N-APP-死亡受体6信号系统在阿尔茨海默病神经元轴突断裂中作用的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的主要病理特征是脑内β-淀粉样蛋白沉积(amyloid-βpeptide,Aβ)和神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NTFs),并伴有局部神经元凋亡和轴突断裂。新近发现淀粉样蛋白前体蛋白(amyloid procursor protein,APP)的水解产物氨基末端片段(N-APP)可与表达于神经元轴突上的死亡受体-6(death recepter-6,DR-6)结合,以caspase-6依赖的方式引起神经元轴突的变性、崩解,并最终导致神经元的凋亡。本文就N-APP与DR-6结合诱导神经元轴突断裂的分子机制及其在AD发生中的可能作用作一综述。     

脊髓胶状质内生长抑素免疫反应阳性结构与一级传入纤维之间的突触连接

本文用单纯免疫电镜及免疫电镜与溃变(后根切断术)相结合的方法,研究了一级传入纤维与脊髓胶状质内生长抑素(SOM)阳性结构之间的突触连结。结果在脊髓胶状质内观察到SOM阳性的胞体、轴突、树突及溃变的轴突,以上结构间形成了几种不同类型的突触连结:(1)Ⅰ型或Ⅱ型突触球的中央成份(CⅠ或CⅡ末梢)是溃变的或是SOM免疫反应阳性的,它们与周围的树突形成轴树突触、轴轴突触或树轴突触,其中有一些周围的树突还是SOM阳性的。(2)某些简单的轴突(不参与构成突触球的轴突)呈暗型溃变,并与SOM阳性的树突形成轴树突触。(3)简单的SOM阳性的致密型轴突与含SOM的树突或核周质形成轴树或轴体突触。(4)简单的SOM阳性的亮型轴突与含SOM的树突形成轴树突触。这些突触关系提示脊髓胶状质内SOM阳性树突和胞体可直接从一级传入纤维或脊髓后角固有神经元接受冲动,其中有一些一级传入纤维和脊髓后角固有神经元也是SOM阳性的。这表明在脊髓固有神经元与一级传入纤维之间及脊髓固有神经元本身都存在着自调节突触。本实验结果为SOM参与感觉信息的调节提供了超微结构证据。     

人脊髓创伤后神经元病变的神经丝免疫组织化学研究

本文用神经丝（ＮＦ）免疫组织化学方法在１５例人体尸检材料中研究了脊髓创伤后生存２ｈ～９Ｗ的脊髓神经元胞体和轴突的病理学改变。结果表明：脊髓创伤后２ｈ,神经丝免疫组织化学反应即可显示ＮＦ阳性反应产物在轴突内聚集。创伤后第４天,病变的前角运动神经元胞体内神经丝反应异常地增强。以上结果表明：神经丝免疫组织化学方法比常规显示轴突的染色方法能更早更清晰地显示脊髓内轴突的病变,并进一步证实了创伤后细胞骨架紊乱在神经元的病理发病机理中起重要作用。