脊髓损伤后线粒体介导的活性氧对神经元的继发损伤研究现状

<正>脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一个复杂的病理生理过程,可分为原发性损伤和继发性损伤,前者往往是不可逆的,而后者是可逆的。在脊髓损伤中,神经组织和血管结构都会受损伤,许多潜在性的毒性物质会在激活后释放到受损的脊髓组织中,它们包括自由基、磷酸酶、脂质过氧化物酶和兴奋性氨基酸等。氧自由基可以对细胞的重要组成成分,如蛋白质、核酸、脂质进行氧化损伤,从而引起细胞功能障     

脊髓损伤机制及骨髓间充质干细胞移植治疗机制的研究进展*

[摘要] 脊髓损伤（SCI）机制分为初级阶段和次级阶段。初级阶段是不可逆转的原发机械性损伤过程，次级阶段是可逆且可控制的继发性损伤引发的炎症反应、脂质过氧化反应、细胞凋亡等生物化学反应过程；骨髓间充质干细胞移植可以对SCI进行干预治疗，其治疗机制主要为减轻SCI区炎症反应，抑制氧化应激，分泌神经营养因子，分化成神经元和胶质细胞，促进轴突再生及髓鞘重新形成。SCI机制的发生是一系列多元化生物化学反应，骨髓间充质干细胞移植对其治疗具有良好的应用前景，其机制亦是多因素协同作用的结果，但具体机制仍需要进一步深入研究。     

脊髓损伤机制及骨髓间充质干细胞移植治疗机制的研究

脊髓损伤(SCI)机制分为初级阶段和次级阶段。初级阶段是不可逆转的原发机械性损伤过程,次级阶段是可逆且可控制的继发性损伤引发的炎症反应、脂质过氧化反应、细胞凋亡等生物化学反应过程;骨髓间充质干细胞移植可以对SCI进行干预治疗,其治疗机制主要为减轻SCI区炎症反应,抑制氧化应激,分泌神经营养因子,分化成神经元和胶质细胞,促进轴突再生及髓鞘重新形成。SCI机制的发生是一系列多元化生物化学反应,骨髓间充质干细胞移植对其治疗具有良好的应用前景,其机制亦是多因素协同作用的结果,但具体机制仍需要进一步深入研究。     

骨髓基质干细胞移植治疗脊髓损伤的研究进展

成年哺乳动物脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)的修复一直是神经科学研究领域的热点。随着对SCI病理研究的进展,目前认为SCI过程可分为：1)急性损伤。主要是创伤本身对神经元造成的细胞坏死、轴突断裂等。2)继发性损伤。造成细胞死亡的主要方式是细胞坏死和凋亡,这一病理过程对SCI临床治疗及预后有重要意义。SCI常导致脊髓不可逆性的感觉及运动功能丧失。Grossman等在脊髓挫伤的动物模型上证实脊髓功能的永久性障碍主要是继发性损伤造成的神经元和神经胶质细胞死亡导致的。     

活性氧在脊髓损伤中的作用及损伤机制

目的研究脊髓损伤(SCI)后脊髓组织中丙二醛(MDA)的动态水平变化和神经细胞凋亡及其凋亡相关因子表达的变化,探讨活性氧(ROS)在SCI后的作用及其分子机制。方法成年雄性大鼠132只,用改良的Allen法复制大鼠急性SCI模型,致大鼠脊髓(T10)中度挫伤,采用化学比色法测定不同时间段受损脊髓组织的MDA含量;免疫组织化学法分析受损脊髓组织区域凋亡相关因子Caspase-3、Bcl-2和Bax的表达变化;荧光原位缺口末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡。结果SCI后6h,脊髓组织中MDA含量明显增高并维持到损伤后5d,期间在6h和3d出现两次高峰,7d基本恢复正常;SCI后6h脊髓组织中凋亡细胞开始增多,3d达高峰,以后逐渐减少,各时间点与假手术组比较有显著性的差异;Bcl-2和Bax蛋白损伤后6h开始有较多的表达,以后快速增多,5d达高峰,然后逐渐回落。Caspase-3蛋白在损伤后6h开始增多,3d达高峰,以后逐渐减少。3种凋亡相关因子在各时间点与假手术组比较有显著性差异;甲基强的松龙(MPSS)治疗组与SCI组比较:MDA含量、凋亡细胞数、凋亡因子Caspase-3和Bax表达减少,Bcl-2表达增加,并且在部分时间点有显著性差异。结论在SCI后ROS可能通过促进Caspase-3表达和降低Bcl-2/Bax之间的比值诱导神经细胞凋亡,从而加重了SCI继发性损伤。     

突触后密度蛋白95在大鼠脊髓损伤后的表达变化

目的:探讨突触后密度蛋白95(PSD-95)在脊髓损伤(SCI)后的表达变化以及定位情况。方法:使用改良Allen's法建立大鼠急性脊髓损伤模型。采用实时定量PCR和Western印迹法测定损伤后各时间段PSD-95 mRNA及其蛋白水平在脊髓中的表达变化。采用免疫荧光双标方法显示PSD-95在正常脊髓中的分布以及损伤后的定位改变。结果:PSD-95 mRNA及其蛋白水平在SCI后呈现逐渐下降的趋势,mRNA在5 d降到最低水平,蛋白水平在7 d最低。PSD-95与神经型一氧化氮合酶(nNOS)在SCI后8 h存在着共定位关系,但在SCI后7d,PSD-95除与nNOS部分共定位之外,还高表达于损伤局部活化中性粒细胞和巨噬细胞。结论:SCI后PSD-95在基因和蛋白水平呈现明显的时相变化,并且损伤后高表达在活化的炎症细胞,提示PSD-95参与了脊髓继发性损伤过程。     

MnTBAP对脊髓损伤大鼠脂质过氧化和运动功能的影响

目的观察脊髓损伤(SCI)后锰卟啉(MnTBAP)对损伤早期脂质过氧化反应、活性氧水平和伤后4W内运动功能的影响,探讨MnTBAP对脊髓继发性损伤的保护作用。方法用钳夹法制备大鼠SCI模型,分为假手术组、损伤组、MnTBAP治疗组和甲基强的松龙(MP)治疗组。损伤组术后立即腹腔注射生理盐水,MnTBAP组伤后立即腹腔注射MnTBAP(10mg/kg体重),MP组伤后立即腹腔注射MP(100mg/kg)。经1、6、12、24h,取SCI段标本,用于测定损伤段脊髓超氧化物歧化酶(SOD)、脂质过氧化产物丙二醛(MDA)和活性氧水平(ROS),经1、7、14、21、28d,进行斜板试验,评价运动功能。结果与假手术组相比,损伤组伤段脊髓组织SOD显著减少(均<0.01),MDA和ROS显著增加(均<0.01);与损伤组相比,MnTBAP治疗组伤段脊髓组织SOD水平显著增加(均<0.01),相反,MDA和ROS水平显著减少(均<0.01),其作用和MP相当;斜板试验结果观察,除1d组外,MnTBAP治疗组斜板角度与损伤组相比明显增加(均<0.01)。结论 MnTBAP有效抑制SCI早期受损脊髓脂质过氧化反应和活性氧水平,改善SCI大鼠运动功能,对继发性SCI具有保护作用。     

脊髓损伤后微环境改变与炎症通路研究进展

创伤性脊髓损伤导致轴索变性,神经元、少突胶质细胞死亡,胶质疤痕产生,最终影响神经功能的恢复。脊髓损伤后,中性粒细胞、巨噬细胞、T细胞等共同介导炎症反应,各细胞在不同时段发挥不同的作用。NF-κB通路是介导脊髓损伤后炎症反应的核心,IKKβ在整个激活过程当中起到主要的作用,损伤早期高表达;丝裂原活化蛋白激酶是信号从细胞表面传导到细胞核内部的重要传递者,通过依次磷酸化将上游信号传递至下游应答分子共同调节着细胞的生长、分化、对环境的应激适应、炎症反应等多种重要的细胞生理/病理过程。JAK/STAT是细胞内信号传导通路,与SCI后星形胶质细胞的分化及炎性胶质瘢痕的形成相关;Wnt/β-cantenin经典通路与炎症反应密切相关,且与细胞治疗抑制SCI炎症反应相关。     

突触后密度蛋白-93在大鼠脊髓损伤后的表达变化

目的 探讨突触后密度蛋白-93(PSD-93)在脊髓损伤(SCI)后的表达变化以及定位情况.方法 使用改良Allen法制备大鼠急性脊髓损伤模型,致大鼠脊髓(T9、T10)重度撞击伤.采用实时定量PCR(Real-time PCR)和Western blotting测定损伤后各时间段PSD-93 mRNA及其蛋白水平在脊髓中的表达变化.采用免疫荧光双标方法检测PSD-93在正常脊髓中的分布以及损伤后的定位改变.结果 PSD-93 mRNA水平在SCI后呈现逐渐下降的趋势,在3d降到最低水平;蛋白水平则在SCI后显著上调,于1d达高峰.免疫荧光双标显示,PSD-93在SCI后除与神经型一氧化氮合酶(nNOS)存在着共定位之外,还高表达于损伤局部活化的小胶质细胞和星形胶质细胞.结论 脊髓损伤后PSD-93在基因和蛋白水平呈现明显的时相变化,并且与nNOS、活化的胶质细胞存在共定位,提示PSD-93参与了脊髓继发性损伤过程.     

中性粒细胞凋亡与组织损伤的研究进展

PMN受到刺激后可表现为凋亡、原发性坏死、继发性坏死、凋亡延迟(存活),而创伤后细胞凋亡的发生在机体内是一种普遍现象.PMN凋亡延迟与过度炎症反应及组织器官损伤有密切关系,调节PMN凋亡可以促进炎症的吸收和控制.凋亡机制的实现不仅需要PMN自身参与,也需要巨噬细胞或组织细胞对凋亡细胞识别和处理.