脊髓压迫性损伤神经纤维溃变与Caspase-12介导的少突胶质细胞凋亡

目的　探讨脊髓压迫性损伤白质神经纤维溃变与少突胶质细胞凋亡关系。 方法　采用自行设计的大鼠脊髓压迫器制作大鼠脊髓压迫性损伤模型,运用luxol fast blue（LFB）、TUNEL等方法来检测的白质神经纤维溃变及少突胶质细胞凋亡情况,采用免疫印迹技术检测蛋白Caspase-12表达变化。 结果　脊髓受压后,白质髓鞘化神经纤维出现水肿,排列疏松、髓鞘缺失等退行性溃变;白质少突胶质细胞凋亡数目随着脊髓压迫时间逐渐增加(P<0.05); Caspase-12表达随压迫时间延长而上调。 结论　Caspase-12介导的少突胶质细胞凋亡可能参与了脊髓压迫性损伤神经纤维溃变。     

Progressive spinal cord compression and degeneration of nerve fibers in rats

目的:探讨在进行性压迫性脊髓损伤过程中白质纤维溃变的规律.方法:采用自行设计的压迫装置制作进行性压迫性脊髓损伤模型.运用H-E、Luxol fast blue (LFB)、透射电镜和免疫荧光等方法,分别于压迫后1、3、7d观察脊髓白质纤维变化.结果:脊髓受压1d后,白质髓鞘化神经纤维出现水肿,排列疏松、髓鞘缺失等退行性溃变；随着压迫时间延长,神经纤维溃变加重,纤维数目逐渐减少,与对照组和正常组比较差异有统计学意义.髓鞘碱性蛋白阳性神经纤维变性,数量减少.结论:进行性压迫性脊髓损伤可诱发神经纤维脱髓鞘病变,并随着压迫时间推移溃变逐渐加重.     

电场刺激联合聚乙二醇治疗大鼠脊髓损伤的实验研究EI北大核心CSCD

外加直流电场刺激(EFS)可抑制脊髓损伤(SCI)后损伤组织局部Ca2+内流,有效抑制脊髓继发性损伤的发生。但电场刺激结束后,损伤局部Ca2+会重新开始内流并激发后续病理生理学连锁反应,影响了EFS治疗SCI的效果。聚乙二醇(PEG)是一种亲水性的高分子材料,具有促进细胞膜融合及受损细胞膜修复的作用。本文旨在研究EFS联合PEG治疗Sprague-Dawley(SD)大鼠SCI的效果。脊髓损伤后的SD大鼠被随机分为对照组(无治疗,n=10)、电场组(EFS治疗30 min,n=10)、PEG组(浸润50%PEG的明胶海绵覆盖损伤处5 min,n=10)和联合组(电场刺激和PEG联合治疗,n=10)。术后不同时间进行运动诱发电位(MEP)测量、运动行为学评分以及脊髓切片染色分析。研究结果表明,术后8周联合组大鼠MEP潜伏期差和波幅差以及脊髓空洞面积比均显著低于对照组、电场组和PEG组,而运动功能评分和脊髓神经组织残余面积比均显著高于对照组、电场组和PEG组。以上结果提示,联合治疗方法能减轻大鼠脊髓损伤后的病理损伤程度,促进大鼠电生理及运动功能的恢复,其疗效优于EFS和PEG单独使用时的效果。     

纤维蛋白支架移植对大鼠脊髓损伤后神经再生和胶质瘢痕形成的影响

观察纤维蛋白-纤粘连蛋白-层粘连蛋白复合支架移植对大鼠脊髓损伤后神经再生和胶质瘢痕形成的影响,评价该支架移植修复脊髓损伤的可行性。本研究将圆柱状复合支架移植入大鼠脊髓完全横断缺损部位,同时以该模型动物作为对照组。分别于术后4w、8w、12w对动物下肢运动功能进行BBB评分。然后取出支架/脊髓组织,用免疫荧光双标和免疫印迹技术分析损伤部位神经纤维再生和胶质细胞增生情况;并用透射电镜观察支架移植部位的组织学结构。结果显示:术后4～12w支架移植组动物BBB评分明显高于对照组(P<0.05)。于术后4w,移植组可见支架内有少量神经纤维,此后神经纤维逐渐增多,而胶质细胞增生不明显;对照组脊髓损伤局部可见坏死空洞,空洞周边胶质细胞增生明显。免疫印迹检测结果表明,移植组神经丝蛋白(NF-200)相对含量高于对照组;对照组胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的相对含量高于实验组。以上结果提示:纤维蛋白支架移植可促进大鼠脊髓损伤后神经再生,并抑制胶质瘢痕形成。纤维蛋白(原)作为生物材料用于构建修复脊髓损伤的组织工程支架具有良好的应用前景。     

脊髓压迫性损伤神经纤维溃变和髓鞘碱性蛋白的表达变化

目的　观察脊髓压迫性损伤中白质神经纤维溃变及MBP的表达变化。 方法　采用自行设计的压迫装置制作脊髓压迫性损伤模型,运用luxol fast blue（LFB）、免疫荧光和western blot等方法来检测脊髓受压1、3、7 d后的白质纤维变化及MBP表达变化。 结果　脊髓受压后,白质髓鞘化神经纤维出现水肿,排列疏松、髓鞘缺失等退行性溃变;髓鞘化纤维数目逐渐减少。蛋白MBP表达随着压迫时间进行性下降。 结论　脊髓压迫性损伤可导致神经纤维溃变,MBP表达下调是神经纤维溃变的原因之一。     

高压氧联合神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景：单纯神经干细胞移植已应用于对受损脊髓组织的修复。 目的：以神经干细胞移植同时应用高压氧治疗大鼠脊髓损伤,观察联合作用对脊髓损伤大鼠运动功能恢复的影响。 方法：雌性SD大鼠60只,以半切法制成胸段脊髓半横断大鼠模型。随机分成单纯损伤组、神经干细胞移植组及高压氧治疗组,每组20只。伤后第4周取材行病理切片苏木精-伊红染色及BrdU免疫组织化学染色,第8周取材行辣根过氧化物酶示踪,透射电镜观察轴突的再生情况,通过体感诱发电位观察神经电生理恢复情况。造模后1,2,4,6,8周进行BBB评分和斜板实验等运动功能检测。  结果与结论：观察伤后4周病理切片,单纯损伤组未见神经轴索通过,神经干细胞移植组可见少量神经轴索样结构,高压氧治疗组可见较多神经轴索样结构。BrdU的阳性细胞数及辣根过氧化物酶阳性神经纤维数,高压氧治疗组最多,神经干细胞移植组次之,单纯损伤组最少,且各组之间差异有显著性意义(P < 0.05)。透射电镜下神经干细胞移植组、高压氧治疗组正中横断面可见新生的无髓及有髓神经纤维。高压氧治疗组大鼠体感诱发电位的潜伏期短于神经干细胞移植组,波幅高于神经干细胞移植组(P < 0.05),明显优于单纯损伤组(P < 0.01)。伤后4周神经干细胞移植组、高压氧治疗组大鼠后肢运动功能均有较明显恢复,高压氧治疗组较神经干细胞移植组恢复快(P < 0.05);单纯损伤组亦有所恢复,但程度较轻。提示神经干细胞移植对于脊髓损伤大鼠后肢功能的恢复有促进作用,联合应用高压氧有协同效果。     

神经生长因子及其高亲和力受体在脊髓损伤大鼠大脑运动皮质及皮质脊髓束的表达

目的探讨脊髓损伤后大脑运动皮质及皮质脊髓束内神经生长因子(NGF)及其高亲和力受体(TrkA)表达的变化。方法成年SD大鼠，随机分为正常对照组、假手术组、脊髓损伤(SCI)组。参照Allen重击法，重击SCI组动物T12节段脊髓背侧，顿挫损伤双侧皮质脊髓侧束，按损伤后存活时间将动物分为SCI 1d组、SCI 2d组、SCI 5d组。各组大脑及脊髓切片经ABC法免疫组织化学染色，光镜及电镜观察，并用图像分析技术对结果进行分析。结果脊髓损伤后上述部位酪氨酸蛋白激酶A(TrkA)的表达随SCI后动物存活时间的延长明显上调，电镜观察发现损伤后的皮质脊髓侧束轴浆内有TrkA免疫反应阳性产物积聚，轴膜上亦有免疫反应产物分布，且轴索末端有生芽现象；皮质脊髓侧束的神经纤维内可见串珠状的NGF免疫反应阳性产物，束内NGF阳性胶质细胞亦随动物术后存活时间的延长逐渐增多。结论脊髓损伤可刺激大脑相应区域运动皮质锥体细胞表达TrkA并向其轴突末梢运输定位于轴膜，以摄取损伤局部胶质细胞等产生的NGF，后者借逆向轴浆运输运回胞体，维持锥体细胞的存活及促进其轴突的再生。     

β-七叶皂甙钠抑制损伤脊髓细胞胶质纤维酸性蛋白的表达

背景:研究证实脊髓损伤后早期应用甲基强的松龙冲击治疗可以减轻脊髓损伤的病理程度,但是近20年未再有突破性进展。目的:观察β-七叶皂甙钠对脊髓损伤大鼠脊髓神经细胞坏死及胶质纤维酸性蛋白抗体表达的影响。方法:采用改良Allen撞击方法建立脊髓损伤大鼠模型,将建模成功的180只SD大鼠按照随机数字表法分成3组,每组60只,造模后即刻给药,β-七叶皂甙钠组腹腔注射5 mg/kgβ-七叶皂甙钠,甲基强的松龙组腹腔注射100 mg/kg甲基强的松龙,对照组腹腔注射等体积生理盐水。每天给药1次,于治疗后8,24,96 h,治疗后7,14 d 5个时间节点处死实验动物并取损伤段脊髓进行苏木精-伊红染色及免疫组化染色观察脊髓组织坏死神经细胞数及胶质纤维酸性蛋白抗体表达情况。结果与结论:各组均于治疗后8 h出现坏死细胞且7 d达高峰,14 d时水肿减轻但坏死细胞并未减少,但β-七叶皂甙钠及甲基强的松龙两组同一时间点上坏死细胞数目均明显少于对照组(P0.05);各组胶质纤维酸性蛋白吸光度均随着时间延长而增加,β-七叶皂甙钠组与对照组在96 h内增加快速,而甲基强的松龙组缓慢均匀增加,24 h以内β-七叶皂甙钠组与对照组之间无明显差别,但均低于甲基强的松龙组(P0.05),96 h后β-七叶皂甙钠及甲基强的松龙两组均明显低于对照组(P0.05),7 d后各组均开始缓慢下降。结果表明β-七叶皂甙钠对脊髓损伤大鼠脊髓细胞具有明显保护作用,可通过减少胶质纤维酸性蛋白的表达促进神经功能恢复,在用药2周时间内的效果与甲基强的松龙相似。     

内源性神经营养因子-3对小鼠周围神经损伤后再生与髓化的影响

为了探讨内源性神经营养因子3(NT3)在小鼠周围神经损伤后再生与髓化中的作用,本研究建立小鼠坐骨神经压榨损伤模型,腹膜腔注射抗NT3血清为实验组,腹膜腔注射生理盐水(NS)和羊血清(NSS)为对照组。采用fastblue(FB)逆行束路追踪与电子显微镜相结合的方法观察周围神经损伤后再生与髓化的情况,并运用体视学方法测量单位面积髓化纤维的数密度、直径分布。结果显示(1)实验各组的脊髓前角运动神经元内均可观察到FB逆标细胞,但抗NT3组FB逆标细胞的数目明显少于NS组和NSS组(P<0.05);(2)半薄切片上观察到抗NT3组动物坐骨神经损伤远端,其再生纤维分布稀疏、直径小,但间质增多,有许多溃变细胞;NS组和NSS组损伤远端再生纤维数目多,分布均匀;(3)超薄切片上还可观察到抗NT3组损伤远端有髓纤维的数目明显减少,轴突内细胞器少,髓鞘薄;而NS组和NSS组损伤远端有髓纤维数目多,轴突内细胞器多,髓鞘板层结构清楚、呈致密有规律的排列。以上结果提示内源性NT3与损伤神经的再生有关,对不同直径神经纤维的髓化具有选择性作用,主要影响大直径神经纤维的髓化。     

制备坐骨神经损伤大鼠模型:脊髓与局部神经电刺激的修复效果比较

背景:周围神经损伤后,损伤远端神经纤维出现Wallerian变性,近端相应节段脊髓出现神经元凋亡,导致轴突再生困难,影响神经损伤修复后的效果。目前针对周围神经损伤的研究大都局限在对损伤局部的修复与刺激,而对近端神经元胞体的研究相对较少。目的:比较脊髓电刺激与局部电刺激治疗周围神经损伤的疗效,探讨脊髓电刺激促进周围神经损伤修复的机制。方法:建立大鼠坐骨神经损伤模型,按随机数字表法分为3组,脊髓电刺激组、局部电刺激组和对照组各15只。测定造模后不同时期3组大鼠坐骨神经功能指数、小腿三头肌湿质量、脊髓神经元计数和超微结构、再生神经纤维髓鞘厚度及传导速度。结果与结论:造模后2周,大鼠坐骨神经功能指数比较脊髓电刺激组对照组,局部电刺激组对照组(P0.05);造模后4,6,8周,大鼠坐骨神经功能指数比较脊髓电刺激组局部电刺激组对照组(P0.05)。造模后2周,大鼠小腿三头肌湿重测定脊髓电刺激组对照组,局部电刺激组对照组(P0.05);造模后4,8周,大鼠小腿三头肌湿质量比较脊髓电刺激组局部电刺激组对照组(P0.05)。造模后2,4,8周,各组大鼠脊髓前角神经元计数脊髓电刺激组局部电刺激组对照组(P0.05)。造模后4,8周,各组大鼠再生神经纤维髓鞘厚度、坐骨神经传导速度比较,脊髓电刺激组局部电刺激组对照组(P均0.05)。提示周围神经损伤后给予相应节段脊髓电刺激,可以有效预防中枢神经元凋亡,促进轴突再生及神经功能恢复,且效果优于局部电刺激。     

脊髓损伤后硫酸软骨素蛋白多糖及GFAP表达的变化

目的探讨脊髓损伤后NG2、Neurocan、GFAP表达的变化。方法将32只雌性SD大鼠随机分为空白对照组和模型组。模型组采用脊髓横切法制作脊髓损伤模型,空白对照组仅切除T10全椎板及T9、T11部分椎板,对脊髓未作任何处理。分别在大鼠脊髓损伤制作后3、7、14及28 d时取材,利用免疫组织化学染色方法检测NG2、Neurocan、GFAP的表达情况。结果模型组脊髓损伤后3 d时NG2的表达出现明显升高,7 d时NG2的表达达到最高点,14 d及28 d时NG2仍然维持在较高水平,但与7 d时的表达相比有下降,空白对照组NG2各时间点均呈低表达。模型组脊髓损伤后7 d时Neurocan的表达显著增加,于14 d时达到最高点,从14 d开始Neurocan的表达开始逐步下降,空白对照组Neurocan各时间点均呈低表达。模型组脊髓损伤后3 d时GFAP的表达明显升高,14 d时GFAP的表达达到顶点,28 d时损伤部位GFAP的表达均较空白对照组明显升高,两组比较差异有统计学意义(均P<0.05)。结论脊髓损伤后NG2、Neurocan、GFAP表达升高,可能是脊髓损伤后抑制轴突再生的因素之一。     

高压氧前处理脊髓损伤大鼠前角运动神经元的凋亡*☆

背景：脊髓损伤后难以修复,损伤后保护残存的神经元是促进神经再生的关键。 目的：验证高压氧预处理可以通过抑制早期的细胞凋亡来保护脊髓前角运动神经元。 方法：随机将26只雄性Wistar大鼠等分成模型组和实验组。实验组在给予高压氧5 d后与模型组同时制作脊髓T9~10全横断模型。 结果与结论：尼氏染色显示脊髓T9~T10全横断后8 h及1 d,脊髓前角的浓染的细胞多见,与模型组相比,实验组脊髓前角浓染的细胞较少。TUNEL染色也显示脊髓T9~T10全横断后脊髓损伤后8 h~1 d,2组大鼠脊髓前角内均可见大量的凋亡神经元,3 d时凋亡神经元数量减少。相比于模型组,高压氧预处理8 h,1 d后大鼠脊髓前角凋亡神经元较少(P < 0.05,        P < 0.01)。说明高压氧预处理能对脊髓损伤后前角运动神经元起保护作用。       

脊髓损伤亚急性期移植神经干细胞：损伤脊髓5-羟色胺的表达☆

背景：5-羟色胺能纤维可以作为评价脊髓损伤后再生的指标之一。 目的：观察神经干细胞在脊髓损伤的亚急性期(第7天)脊髓内移植对大鼠受损伤脊髓再生修复的影响。 方法：将正常成年SD雌性大鼠分为3组,单纯脊髓全横断组、假手术组(仅仅打开椎板,但不横断脊髓)、神经干细胞移植组。神经干细胞移植组在脊髓全横断后第7天时进行神经干细胞移植,其他两组不移植神经干细胞。 结果与结论：神经干细胞移植组瘢痕上1至2节段5-羟色胺的阳性纤维数量多于单纯脊髓全横断组。提示神经干细胞亚急性期移植能部分促进脊髓损伤后脊髓神经的再生。 关键词：脊髓损伤;再生;神经干细胞;5-羟色胺;大鼠 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.06.023     

急性脊髓损伤模型大鼠与白细胞介素1受体拮抗剂的保护作用

背景：白细胞介素1受体拮抗剂对大鼠急性脊髓损伤后脊髓功能修复具有保护作用,但具体机制不明。 目的：观察白细胞介素1受体拮抗剂对大鼠急性脊髓损伤组织神经丝蛋白质200和胶质纤维酸性蛋白的影响。 方法：SD大鼠随机分成假手术组,生理盐水对照组和白细胞介素1受体拮抗剂治疗组。采用改良Allen氏打击法建立急性脊髓损伤大鼠模型。分别在建模后1,48和72 h获取损伤段8 mm脊髓标本。 结果和结论：免疫组织化学染色检测,白细胞介素1受体拮抗剂治疗组神经丝蛋白质200和胶质纤维酸性蛋白的表达较假手术组和生理盐水组高,差异有显著性意义(P < 0.05)。提示白细胞介素1受体拮抗剂可使急性脊髓损伤大鼠模型损伤段脊髓神经丝蛋白质200和胶质纤维酸性蛋白表达增加,对急性脊髓损伤发挥保护作用。     

墨西哥钝口螈脊髓全切后胶质细胞的变化

背景：墨西哥钝口螈脊髓切断可以再生,再生过程伴随胶质细胞数目及分布的改变,研究墨西哥钝口螈脊髓全切后胶质细胞的变化,对进一步探讨其脊髓切断再生机制有重要意义。 目的：观察墨西哥钝口螈脊髓全切后小胶质细胞、星形胶质细胞及少突胶质细胞的变化。 方法：选用成年墨西哥钝口螈,分为脊髓全切组和对照组,利用免疫组织化学法观察脊髓全切后1,3和10 d的损伤脊髓及周围区cd11b标记的小胶质细胞、胶质细胞原纤维酸性蛋白标记的星形胶质细胞及髓鞘碱性蛋白标记的少突胶质细胞的变化。 结果与结论：脊髓全切后短期内cd11b染色阴性;脊髓损伤后胶质细胞原纤维酸性蛋白及髓鞘碱性蛋白阳性细胞染色强度,1 d组阳性细胞染色强度与对照组比较无显著差异,3及10 d组阳性细胞染色强度较对照组低。墨西哥钝口螈小胶质细胞染色阴性,可能存在不同于哺乳动物的标记蛋白;脊髓全切后3及10 d在损伤脊髓及周围区的胶质细胞原纤维酸性蛋白及髓鞘碱性蛋白阳性细胞染色强度较对照组低,提示钝口螈脊髓急性损伤早期未见星形胶质细胞及少突胶质细胞增生,无胶质瘢痕形成。     

胶质细胞源性神经营养因子缓释微球及NogoA,ChABC缓释微球联合应用损伤脊髓再生的形态学变化

背景：促进轴突再生的原则是改善抑制再生的环境和提高轴突生长能力,措施主要有轴突生长抑制因子阻滞剂和神经营养因子应用。用可降解微球加载药物是一种在局部提供持续药物释放的方法。 目的：探讨胶质细胞源性神经营养因子、NogoA、ChABC 缓释微球联合应用促进大鼠损伤脊髓再生病理形态学修复的作用。 方法：建立SD大鼠T10 脊髓完全横断伤模型,分别在损伤局部给予生理盐水、胶质细胞源性神经营养因子、胶质细胞源性神经营养因子缓释微球、NogoA缓释微球、ChABC 缓释微球及3种微球联合治疗,并设立未造模的正常组及假手术组。损伤后10周,每组行四甲基若丹明葡聚糖胺顺行示踪,及神经丝蛋白200、生长相关蛋白43、胶质细胞源性神经营养因子免疫组化检查,并采用免疫组化图像分析系统进行定量分析。 结果与结论：胶质细胞源性神经营养因子、NogoA、ChABC 缓释微球联合能提高脊髓损伤局部神经丝蛋白200、生长相关蛋白43、胶质纤维酸性蛋白的表达水平,显示局部脊髓再生修复加强,其效果优于单用胶质细胞源性神经营养因子缓释微球。提示,胶质细胞源性神经营养因子缓释微球及NogoA,ChABC 缓释微球联合促大鼠损伤脊髓再生修复其效果优于单用胶质细胞源性神经营养因子缓释微球。     

SHH缓释纤维蛋白支架移植促大鼠脊髓损伤的修复

目的:研究应用可缓释音猬因子(sonic hedgehog,SHH)的纤维蛋白胶(fibrin glue,FG)支架促大鼠脊髓完全横断损伤的修复效果。方法:(1)制作体外缓释SHH的纤维蛋白胶支架模型,探究缓释效果。(2)选用健康的SD大鼠60只,制作大鼠脊髓完全横断模型,随机分为三组:单纯脊髓横断组(SCI),纤维蛋白胶组(FG),音猬因子-支架移植组(F-SHH)。术后每周记录大鼠双后肢功能活动(BBB评分)。术后12周取出脊髓组织,采用免疫组织化学染色和免疫蛋白印迹检测,观察脊髓损伤的近远端神经元存活情况及神经丝蛋白(neurofilament200,NF200),生长再生相关蛋白(growth associated protein-43,GAP43),胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)表达情况。结果:(1)载SHH的纤维蛋白胶具有良好的缓释SHH的效果;(2)F-SHH组BBB评分从术后到第十二周较FG、SCI组上升明显(P0.05);(3)免疫组化结果显示:F-SHH组脊髓横断端有一些神经元存活且排列规则,许多神经纤维未完全溃变。SCI组细胞凋亡明显,纤维溃变严重,退变空泡大,FG组较SCI组稍好;(4)Western Blot结果显示:F-SHH组NF200,GAP43相对含量高于FG、SCI组(P0.05),而GFAP相对含量低于FG、SCI组(P0.05)。结论:SHH缓释纤维蛋白支架缓释效果良好,对大鼠脊髓完全横断损伤的修复有明显的促进作用,SHH对于脊髓损伤的修复机理值得进一步研究。     

BMP7蛋白对大鼠急性脊髓损伤后神经元修复作用的研究

目的探索骨形态发生蛋白7(bone morphogenetic protein 7,BMP7)是否具有促进大鼠急性脊髓损伤后神经元修复的作用。方法实验大鼠分为阴性对照组(negative control,NC)和BMP7实验组,以Allen's打击法建立大鼠脊髓损伤模型,BMP7组大鼠每天在脊髓损伤处注射50ng BMP7蛋白,连续7天,NC组对应注射等体积的0.9%氯化钠注射液。两组大鼠分别于术后6小时、3天、1周、2周、4周、8周进行HE染色以观察脊髓损伤处病理学改变;两组大鼠分别于术后6小时、3天、1周、2周、4周、8周进行免疫组化实验以检测损伤节段脊髓神经丝蛋白200(neurofilament protein 200,NF200)、胶质纤微酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)及突触素(Synaptophysin,SYP)蛋白表达水平。结果 HE染色结果表明两组大鼠造模后脊髓损伤处神经元数量减少,神经突触数量减少,尼式体淡染且数量减少,组织中可见空洞形成,1周后,BMP7实验组大鼠脊髓损伤处尼式体染色逐渐加深,神经突触数量增多,变化较NC组明显。免疫组化结果表明BMP7实验组大鼠NF200阳性表达细胞数造模3天后逐渐增多,至第4周时达到高峰,且在1周、2周、4周及8周时均大于NC组;BMP7实验组及NC组术后GFAP阳性表达细胞数变化均不明显,且两组阳性细胞数差异不显著;BMP7实验组大鼠SYP阳性表达细胞数造模3天后逐渐增多,且在1周、2周、4周及8周时均大于NC组。结论 BMP7蛋白可以促进大鼠脊髓损伤后神经元的修复。     

Emergence of highly neurofilament-immunoreactive zipper-like axon segments at the transection site in scalpel-cordotomized adult rats

Following transection of the spinal cord, severed axonal ends retract from the lesion site and attempt regeneration within 24 h of injury. Molecular mechanisms underlying such rapid axonal reactions after severance are not fully characterized so far. To better understand the early axonal degenerating and regenerating processes, we examined the immunohistological expression of axonal cytoskeletal proteins from 5 min to 48 h after scalpel-transection of adult rat spinal cord white matter. Within 30 min of transection, expression of neurofilament (NF)- and peripherin-like immunoreactivity (-IR) was enhanced in severed axonal ends, which conversely lost beta-III-tubulin-IR expression, indicating differential expression of beta-III-tubulin-IR and NF/peripherin-IR. During the next few hours, the strongly-NF/peripherin-IR-positive severed axonal ends adhered to each other and these cytoskeletal alterations expanded bi-directionally (rostro-caudally) 100-300 microm away from the transection point. Within 6 h of transection, secondary axotomy occurred at about 300 microm-rostral and -caudal to the primary transection point, which finally formed strongly-NF/peripherin-IR-positive zipper-like axon segments at the transection site. Notably, sprouting of secondarily severed axons was observed within 6 h of injury. The regenerative axons, which extended toward the transection site, could not traverse the transection site where the zipper-like axon segments resided. The zipper-like axon segments showed abnormal axolemmal permeability through the leakage of an axonal tracer. Western blot analysis revealed a slight increase in peripherin content in transected spinal cord. Local treatment with cycloheximide suppressed the axotomy-induced peripherin-IR-enhancement in severed ends, suggesting the occurrence of intra-axonal peripherin synthesis in vivo. Treatment with calpain inhibitors frequently formed abnormally swollen microtubule-free ends, which suggests that calpain-activation is critical for functional growth cone formation in adult rat spinal cord. These observations indicate that adult rat cordotomy with a scalpel results in the rapid formation of intensely NF-IR-positive zipper-like axon segments at the transection site, which are similar to "preserved fibers" reported by Ramon y Cajal [Ramon y Cajal S (1928) Degeneration and regeneration in the nervous system. New York: Hafner]. On the other hand, axonal regenerative responses start within 6 h of injury, which may be supported by calpain-activation and intra-axonal protein synthesis.