少突胶质前体细胞与髓鞘形成及再生的研究进展

脱髓鞘病变可阻碍神经系统电传导,导致功能障碍。髓鞘再生由广泛分布于成体的少突胶质前体细胞(OPC)介导。理解少突胶质细胞生理学,了解髓鞘形成与维稳机制,了解在某些主要神经系统病变(如多发性硬化)CNS髓鞘再生失败与内源性OPC数量、迁移以及形成髓鞘能力的关系,对于改善髓鞘修复策略具有重要意义。     

内源性神经干细胞治疗多发性硬化的研究进展

多发性硬化症(multiple sclerosis,MS)是一种以中枢神经系统(central nervous system, CNS)脱髓鞘病变为主要特点的自身免疫性疾病。髓鞘再生失败和轴突损害是MS患者遗留永久神经功能损害的病理基础,如何促进少突胶质细胞的再生以重建髓鞘的结构和功能并实现患者功能性恢复是迄今为止尚未解决的医学难题。在过去数十年中发现,具有自我更新和多向分化潜能的神经干细胞(neural stem cells, NSCs)在成年中枢神经系统中分布广泛,不仅参与神经组织稳态的维持,且能够响应脱髓鞘损伤而增殖、迁移至损伤区域分化产生髓鞘化少突胶质细胞(oligodendrocytes,OLs)以参与髓鞘再生修复。故激活诱导内源性神经干细胞分化并参与髓鞘再生,从而修复MS神经损伤并实现功能性恢复,同时避免了免疫排斥及一系列伦理道德问题,在治疗脱髓鞘疾病以及中枢神经系统损伤方面将会有广阔的临床应用前景。     

Olig基因在少突胶质细胞的发生和中枢神经系统损伤修复中的作用

中枢神经系统（central nervous system,CNS）主要由神经元和神经胶质细胞组成,其中神经胶质细胞包括少突胶质细胞（oligodendrocyte,OLs）、小胶质细胞和星形胶质细胞等。OLs在CNS内包绕神经元轴突形成髓鞘,使得有髓神经纤维传导神经冲动的速度和效率得到极大提高^[1]。在多发性硬化症（multiple sclerosis,MS）、创伤性脊髓损伤、少突胶质细胞瘤等一些CNS     

人类少突胶质细胞上CXC趋化因子受体与多发性硬化症相关

多发性硬化症脱髓鞘后出现髓磷脂修复,但随着损伤进展,髓鞘再生能力降低。在CNS髓鞘再生期间少突胶质细胞变化的分子通道尚有待阐明。本研究首次报道了正常成人CNS组织中少突胶质细胞表面CX C/α细胞因子受体、CXCR1、CX CR2和CX CR3的组成型表达,其水平在多发性硬化症和其他神经系统疾病(O N D)中上调。另外,未成熟(A2B5+/O4+)和过成熟(CN Pase+)的人类少突胶质细胞在体外表达了同样的3种受体。CXCR1、CXCR2和CXCM3(如CX CL8/IL-8、CX CL1/GRO-α和CX CL10/IP-10)有各自的配体,它们在正常和O ND受试者的CN S组…     

脑卒中后少突胶质细胞再生的细胞间相互作用机制

白质损伤是包括脑卒中在内的很多中枢神经系统疾病的重要临床表现。脑白质由成熟少突胶质细胞形成的髓鞘包绕轴突构成,且作为连接各灰质部位的发挥信号传递作用。在脑卒中的急性阶段,少突胶质细胞死亡.脱髓鞘导致了白质功能失调。而在慢性阶段,白质环境对于神经元修复.血管重塑以及髓鞘再生都起到积极促进作用。少突胶质细胞前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)能增殖分化为成熟少突胶质细胞完成髓鞘再生,重新包绕轴突进行修复。在这过程中,尤其引人注目的是其他种类的细胞在缺血情况下对OPCs的支持作用。本文聚焦白质损伤或者生理情况下,对OPCs如何获得其周围其他细胞支持,完成少突胶质细胞再生以及髓鞘再生的过程进行综述,为白质损伤后修复的进一步研究提供参考。     

髓鞘相关抑制因子在中枢神经系统轴突再生中的作用

成熟哺乳动物中枢神经系统损伤后轴突的再生是极其有限的。中枢神经再生困难之一是其内在的髓鞘相关抑制因子(MAIs)的存在,Nogo-A蛋白、髓鞘相关糖蛋白、少突胶质细胞髓鞘糖蛋白是三个经典的MAIs。这三个分子由少突胶质细胞产生,并通过Nogo受体和配对免疫球蛋白样受体B共同的神经受体激活小GTP酶Ras同源基因家族成员(Rho),进而活化的RhoA激活Rho相关激酶抑制中枢神经系统轴突的再生。现就MAIs在中枢神经系统轴突再生中的作用予以综述,并探讨其可能的治疗措施以促进中枢神经轴突再生和功能恢复。     

少突胶质细胞分化的分子机理研究进展

少突胶质细胞(OL)为神经元的轴突提供髓鞘,起着支持、绝缘和营养作用,对维持电脉冲的快速和准确传递以及神经系统功能完整性十分重要。在不明原因作用下,髓鞘退化甚至消失,可引起一系列神经系统相关疾病。中枢神经系统内存在少突胶质前体细胞(OPC),具有分化成熟、再生髓鞘和修复缺损的潜力。最近的研究显示,OPC分化成熟的调控多采用逐渐解除抑制的方式使分化成熟相关基因表达而启动细胞分化与成熟。因此,了解OPC分化的分子机制,对于研究调控的关键环节或人工调控位点具有重要的理论和实际应用价值。     

组织预处理可解释Baló型多发性硬化症的同心性损伤

髓鞘和脱髓鞘层交替排列是Baló同心性硬化损伤的特征。这种变异型多发性硬化症的同心性脱髓鞘的原因尚不清楚。本研究旨在对14例在CNS有Baló型损伤的急性多发性硬化症或爆发性恶化的慢性多发性硬化症患者进行探讨,对其尸检组织进行免疫病理学检查后,重点观察活跃的脱髓鞘组织损伤的模式。研究发现,活跃的同心性损伤后的脱髓鞘模式类似缺氧样组织损伤,这与巨噬细胞和小胶质细胞上诱导型一氧化氮合酶的高度表达有关。在活跃损伤的边缘和其次的有保护性髓鞘的最外层,组织预处理中的一些蛋白(如诱导型缺氧因子1α和热休克蛋白70)主要在少突…     

Diosgenin 促进髓鞘再生作用及雌激素受体在其中的介导作用探究

【立论依据】 多发性硬化病人的病灶处存在未成髓鞘的少突胶质细胞和大量的少突胶质前体细胞(OPC),更多证据均表明OPC的分化障碍是导致慢性脱髓鞘病灶处再髓鞘化失败的重要原因。有研究对具有与甾体激素相同或近似母环结构的植物甾醇单体化合物库筛选,发现薯蓣皂苷元(Diosgenin)显著促进OPC的分化。但甾体激素是否对再髓鞘有直接作用及其作用机制有待阐明。 【设计思路】 建立脱髓鞘模型,给予Diosgenin确定其对髓鞘再生是否具有直接作用及剂量关系。进一步给予雌激素受体(ER)阻断剂明确其在介导Diosgenin在髓鞘再生中的作用。 【实验内容】 (1)制备脑片培养模型 体外培养的P10大鼠小脑脑片给予Lysolecithin(溶血卵磷脂)造成急性脱髓鞘模型,免疫组化、免疫印迹等分析比较再髓鞘化程度;(2)Diosgenin在髓鞘再生中的作用 小脑脑片的髓鞘再生阶段给予不同剂量的Diosgenin处理,免疫组化、免疫印迹等比较再髓鞘化程度。进一步给予MPP(ERα阻断剂),PHTPP(ERβ阻断剂)明确ER及其不同亚型在介导Diosgenin在髓鞘再生中的作用。 【材料】 P10大鼠 【可行性】 指导教师肖林在国家自然科学基金的支持下致力于揭示甾体激素受体受体促进OPC分化和再髓鞘化的作用及内在机制。神经生物学教研室具有开展各种分子生物学的设备和能力。本课题组成员已熟练掌握需要的实验技术,并取得理想的预实验结果。 【创新性】 (1)离体小脑脑片培养脱髓鞘模型对给药(Diosgenin)刺激的效应可以消除动物模型诸多干扰因素如机体代谢的影响,也能较好模拟病理急性脱髓鞘模式,弥补分子实验模型的局限性;(2)甾体激素是目前临床治疗慢性脱髓鞘病的主要药物,但甾体激素是否对OPC的分化和再髓鞘有直接作用尚有待阐明。研究调控再髓鞘化的分子机制将为脱髓鞘性疾病的临床治疗提供借鉴;(3)实验设计巧妙,分组严谨,在确定了不同剂量的Diosgenin对髓鞘再生作用后,又能够从受体深入探讨具体的作用机制。     

Notch信号与少突胶质前体细胞增殖和分化的相关研究进展

中枢神经系统(central nervous system,CNS)脱髓鞘是以神经髓鞘脱失为主,神经元胞体和轴突受累相对较轻的一类神经性病变疾病。在CNS中,少突胶质细胞(oligodendrocyte,OLs)损伤是导致脱髓鞘发生的主要原因。提高少突胶质前体细胞(oligodendrocyte precursor cells,OPCs)增殖和分化的能力可促进髓鞘修复。因此,研究OPCs的增殖和分化机制可为脱髓鞘疾病的治疗提供一种新思路和新靶点。Notch信号是一种进化上高度保守的信号转导途径,广泛存在于真核生物和原核生物中,与细胞、组织、器官的分化和发育密切相关。近年来研究发现Notch信号在髓鞘的再生过程中发挥重要作用。本文就Notch信号在OPCs增殖和分化的作用进行简要综述。     

脑室周围白质软化症再髓鞘化的研究进展

脑室周围白质软化症（Periventricular leukomalacia,PVL）是一种与神经发育相关、以大脑损伤为主、并最终导致脑瘫和认知障碍的一种早产儿脱髓鞘疾病。其主要特征为大脑脑室周围白质的损害,其中最重要的靶细胞足成髓鞘前的少突胶质细胞（premyelinating oligodendrocyte,Pre—OLs）。PVL的发病机制主要与缺血缺氧损伤、全身感染和炎症反应、小胶质细胞活化、兴奋性氨基酸、自由基损害和大脑白质Pre-OLs自身的发育易损性相关。在PVL脱髓鞘损伤,中枢神经系统通过一系列髓鞘化相关机制来促进和恢复髓鞘的再生。包括转录因子的改变、转录后miRNA的调节以及各种组蛋白去乙酰化酶的表观遗传学渊控作用。其中,鞘磷脂基因调节因子是髓鞘化至关重要的因子,其主要作用是使Pre-OLs向成熟的少突胶质细胞分化,鞘磷脂基因调节因子也受其他转录因子调控。     

肿瘤坏死因子-α对少突胶质前体细胞的影响及其机制的研究

目的：探讨肿瘤坏死因子‐α（T N F‐α）对少突胶质前体细胞（O PC ）的作用及机制,为脑室周围白质软化（PV L ）的治疗提供策略。方法将分离纯化的OPC分为空白对照组、TNF‐α组、肿瘤坏死因子受体1（TNFR1）抗体组,将50 ng／mL TNF‐α作用于TNF‐α组、TNFR1抗体组,免疫荧光化学检测OPC的分化情况,四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测3组细胞的相对活力, RT‐PCR检测细胞TNFR1的mRNA水平的表达情况。结果与空白对照组和TNFR1抗体组相比,TNF‐α组OPC的细胞活力明显下降（P＜0．05）,并且不能沿着少突胶质谱系细胞进行分化,即分化为原少突胶质细胞。TNF‐α组TNFR1的mRNA表达明显的上调,空白对照组和TNFR1抗体组的mRNA表达无明显的变化。结论 TNF‐α主要通过 TNFR1引起OPC的凋亡,抑制O PC分化。     

Inhibition of TROY promotes OPC differentiation and increases therapeutic efficacy of OPC graft for spinal cord injury

Objective:To observe the regulatory effects of TROY on neural myelination in central nervous system(CNS)and remyelination in response to spinal cord injury(SCI)by oligodendrocyte precursor cell(OPC).Results:TROY expression was detected by RT-PCR and Western blotting in OPCs as well as in differentiated premature and mature oligodendrocytes of postnatal mice.Pharmacological inhibition or RNAi-induced knockdown of TROY promotes OPC differentiation,whereas overexpression of TROY dampens oligodendrocyte maturation.Furthermore,treatment of co-cultures of DRG neurons and OPCs with TROY inhibitors promotes myelination and myelin sheath-like structures.Mechanically,protein kinase C(PKC)signaling is involved in the regulation of the inhibitory effects of TROY.Moreover,in situ transplantation of OPCs with TROY knockdown leads to notably enhanced remyelination as well as augmented recovery of motor function and nervous conduction in rats with SCI.Conclusions:Our results indicate that TROY negatively modulates remyelination in the CNS,and thus may be a suitable target for improving the therapeutic efficacy of cell transplantation for CNS injury.     

补肾对脑脊髓炎大鼠生长相关蛋白-43及微管相关蛋白-2的影响

目的观察补肾对实验性变态反应性脑脊髓炎(EAE)大鼠生长相关蛋白-43(GAP-3)及微管相关蛋白-2(MAP-2)的影响,探讨其对轴突损伤的保护作用。方法应用髓鞘碱性蛋白(MBP)与完全福氏佐剂按1∶1(体积比)制成抗原并注射于大鼠双后足皮下,建立大鼠EAE模型。以醋酸泼尼松作对照,用苏木素-伊红染色(HE)观察各组大鼠造模后14 d、28 d脑和脊髓的组织病理变化,用轴突染色及免疫组织化学染色法观察脑和脊髓轴突损伤及再生情况。结果EAE模型组大鼠脑和脊髓组织中可见大量炎性细胞浸润,轴突存在明显损伤。脑和脊髓GAP-43及MAP-2表达显著降低,与正常对照组比较差异有统计学意义(P<0.05或0.01),分别用补肾方剂(左归丸和右归丸)干预后,大鼠炎症反应及轴突损伤较EAE模型组明显减轻,GAP-43及MAP-2表达明显高于模型组(P<0.05或0.01),以左归丸更为明显。结论补肾方剂能够上调GAP-43及MAP-2的表达,具有促进和增强轴突再生的作用。     

泼尼松龙保护实验性变态反应性脑脊髓炎中轴突损伤的实验研究

目的探讨泼尼松龙对实验性变态反应性脑脊髓炎（experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE）中枢神经轴突损伤的影响以及与炎症反应及髓鞘脱失的关系。方法用MOG35-55蛋白多肽免疫C57BL／6J小鼠复制多发性硬化（multiple sclerosis,MS）的动物模型EAE,采用轴突的Bielschowsky染色结合常规形态学染色和神经系统髓鞘染色比较治疗组与对照组的差别。结果泼尼松龙能促进EAE临床症状的缓解;减轻中枢神经轴突损伤,同时能清除病灶中浸润的炎症细胞及降低神经髓鞘的脱失。但是当停止用药后,该疾病又复发,轴突的损伤与未治疗对照组相同。结论泼尼松龙能诱导实验性自身免疫性脑脊髓炎的缓解,对轴突损伤有短暂的保护作用。     

小胶质细胞在Cuprizone所致髓鞘脱失动物模型中的双重性作用

小胶质细胞(microglia)是中枢神经系统(CNS)中固有的免疫监视细胞,是CNS的重要组成部分,构成CNS的第一道免疫防线。小胶质细胞活化是许多CNS疾病的重要病理特征之一,其在多发性硬化(MS)的发病过程中扮演重要角色。MS是以炎症反应、髓鞘脱失和轴突损伤为主要特征的CNS疾病,MS患者及实验动物脑内均可见活化的小胶质细胞,其作用机制复杂,具有致炎和抗炎双重作用。一方面小胶质细胞可通过促进吞噬、轴突再生、释放神经营养因子等作用促进髓鞘的再生修复;另一方面小胶质细胞还可通过释放炎性因子、自由基、蛋白酶等对神经元和胶质细胞发挥毒性作用。Cuprizone(双环己酮草酰二腙)所致髓鞘脱失动物模型是研究髓鞘再生修复的理想模型,了解小胶质细胞的双重性对于理解MS的发生发展,寻找疾病治疗靶点具有十分重要的理论和实际意义。在此本文对小胶质细胞在cuprizone所致髓鞘脱失动物模型中的双重性作用做一综述。     

脱髓鞘病变中轴突损伤的实验研究

目的 探讨多发性硬化等脱髓鞘疾病中轴突的损伤以及轴突损伤出现的时间、形态特征.方法 用MOG35-55蛋白多肽免疫C57BL/6J小鼠复制多发性硬化的动物模型,结合常规形态学染色和神经系统特殊染色,在疾病发作前期、疾病发作期、高峰期和慢性期不同时间点观察炎症反应、髓鞘脱失和轴突的变化.结果 髓鞘的脱失和轴突的损伤出现在疾病的发作前期,并且这种改变与炎症细胞浸润及髓鞘脱失有密切的关系.损伤的轴突在形态上表现为不规则、肿胀、直径不一致、扭曲;轴突断裂,在断端呈球状、卵圆形或橄榄状;另一种突出的变化是轴突消失.结论 脱髓鞘病变中轴突的损伤是一种早期的和普遍的病变,且轴突的损伤与多种因素有关.     

Effect of Fasudil on Remyelination Following the Cuprizone-Induced Demyelination in Male C57BL/6 Mice

Background Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune, inflammatory demyelinating disease of the central nervous system (CNS) characterized by de-/ remyelination, neuroinflammation and oligodendrocyte loss. Although a greater understanding of MS have increased acquaintance of the pathogenesis and pathophysiology, the exploration of treatment is still challenging. Fasudil, one of the most thoroughly studied Rho kinase (ROCK) inhibitors, has been shown to have effects in neurodegenerative diseases. However, the effect of Fasudil on preventing the progression of the demyelination in MS has not been evaluated. Cuprizone (CPZ)-induced demyelination is a model used to study de-/ remyelination in the CNS. Some aspects of the histological pattern induced by CPZ are similar to MS. The aim of the study is to investigate the effect of Fasudil on CPZ-induced demyelination, and to explore the mechanisms for the possible remyelination. Materials and Methods Male C57BL/6 mice (10–12 weeks old) were assigned into normal group, fed a normal diet; CPZ group, fed CPZ and intraperitoneally (i.p.) injected with normal saline after 4 weeks for consecutive 2 weeks; Fasudil-treated CPZ group, which were i.p. injected with Fasudil (40 mg/kg/day) after 4 weeks for consecutive 2 weeks. All groups were assessed by Elevated plus-maze (EPM) test and Pole test at the end of the experiment. For examing the extent of demyelination, Luxol Fast Blue (LFB) staining, Black Gold II and myelin basic protein (MBP) immunohistochemistry staining were used for slides of brains. Splenic MNCs were fixed and stained with the following antibodies: Alexa Fluor B220, FITC-CD4/PE-IFN-γ, FITC-CD4/PE-IL-17. At least 10, 000 events were collected using flow cytometer. Results Following CPZ-exposure, mice presented a lower density of LFB, Black Gold II and MBP expression, loss of mature oligodendrocytes. Spleen atrophy was observed in CPZ-group compared to normal mice, and we firstly found that CPZ feeding induced the formation of MOG antibody. Fasudil treatment improved behavioral abnormality, promoted remyelination, inhibited spleen atrophy and production of MOG antibodies, prevented the infiltration of peripheral T cells, B cells, macrophages, and declined the neuroinflammation by inhibiting Iba1+iNOS+, Iba1+NF-κB+ microglia. Fasudil treatment also reduced the levels of IL-1β, IL-6 and TNF-α. Discussion In this study, we demonstrated that demyelinating model was successfully established. Then we tested whether Fasudil plays a remyelinating role in this model. Spleen atrophy was observed after CPZ-feeding compared to normal mice. Previous studies have shown that splenic atrophy in experimental stroke may contribute to brain injury possibly through the release of inflammatory mediators and spleen-derived inflammatory cells to the circulation and migration into the brain, which aggravate the brain inflammatory response and led to secondary injure. At present, we lack direct evidence to elucidate the mechanisms for spleen atrophy in CPZ-induced demyelination. We firstly found that CPZ-feeding induced the formation of MOG antibody. Recent study indicated that BBB hyperpermeability precedes demyelination in CPZ-demyelinating model. Another study suggested that debris of damaged cells in the CNS may present as antigens after penetrating the BBB, giving rise to autoantibodies. Therefore, it is possible that the myelin debris produced the destruction of myelin sheath can enter the blood circulation and stimulate the immune response of T and B cells. We found that MOG antibody was elevated in the supernatant of cultured plenocytes, indicating that the MOG antibodies were derived from peripheral immune cells. Our results showed that the level of MOG antibody in the brain homogenate of CPZ-treated mice was higher than that of normal mice, suggesting that antibodies can enter brain tissue and anti a-synuclein antibody was negative, which indicate that anti MOG antibody is a specific antibody. In our study, MOG antibody was capable of being detected in the brain of CPZ-treated mice, providing a possibility for specific MOG antibody-mediated oligodendrocyte damage. CPZ induced a wide range of Iba-1+ microglia, which was inhibited by Fasudil. These results suggest that the suppression of inflammatory microenvironment may contribute to the remyelination. In conclusion, the administration of Fasudil promoted remyelination by multiple mechanisms.     

中药益肾平肝方对脱髓鞘模型小鼠社会交互行为的影响及作用靶点

目的 观察中药益肾平肝方对精神分裂症的治疗效果以及探究其作用的潜在靶标。方法 实验动物采用成年雄性C57BL/6小鼠,6周龄,实验分为3组,每组10只：对照组,cuprizone（CPZ）模型组和益肾平肝方（Yishenpingganfang,YSPGF）治疗组,实验共进行6周。社会交互实验以及组织采集在最后一次给予中药治疗24h后进行。采用社会交互实验以评价YSPGF对小鼠精神分裂症样行为的影响;采用髓鞘特异性免疫组化和Western blotting观察成熟少突胶质细胞及少突胶质细胞前体细胞的表达变化。结果 CPZ模型组小鼠于第3周出现明显体质量下降（P<0.05）,YSPGF治疗组与CPZ模型组相比,体质量差异无统计学意义（P>0.05）;社会交互实验：Trial 1实验中：对照组小鼠围绕陌生小鼠1（Stranger 1）的时间明显大于围绕空杯子（Empty）的时间（P<0.001）。YSPGF组与对照组类似,围绕Stranger 1与Empty的时间差异有统计学意义（P<0.01）。但模型组小鼠围绕Stranger 1与Empty的时间之间差异无统计学意义（P>0.05）。Trial 2实验中：对照组小鼠对新加入的Stranger 2较之已经熟悉的Stranger 1更加感兴趣（P<0.001）第;成熟少突胶质细胞特异性抗体髓鞘碱性蛋白（myelin basic protein,MBP）免疫组织化学染色和Western blotting显示：CPZ模型组小鼠成熟胶质细胞/髓鞘在胼胝体有一定程度缺失,YSPGF组与CPZ模型组相比,髓鞘脱失有所好转。进一步实验显示：少突胶质细胞前体细胞血小板源生长因子受体α（platelet-derived growth factor receptor-alpha,PDGFR-α）在CPZ诱导脱髓鞘后有反应性增生。结论 中药YSPGF可以改善CPZ诱导小鼠的社会退缩,改善少突胶质细胞/髓鞘结构的损害。