星形胶质细胞在脊髓损伤中的研究进展

<正>近年来,脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)的发病率在我国乃至世界呈明显上升趋势。脊髓损伤后的神经再生问题,一直是科研人员和临床工作者研究的一个重点和难点。脊髓损伤后,阻碍轴突再生的主要的因素是小胶质细胞激活、星形胶质细胞(astrocyte,AS)增殖活化和胶质瘢痕的形成[1]。而AS的增殖活化后并分泌多种细胞外基质共同形成神经胶质瘢痕是抑制脊髓损伤修复的最主要障碍。最近研究显示,星     

雪旺细胞与实验性脊髓损伤修复

脊髓损伤是神经科学领域致死率、致残率最高的创伤之一,可直接导致神经元坏死、神经轴突中断,脊髓结构严重破坏.而损伤后的微环境又有诸多不利于脊髓神经轴突再生的因素,如:多种神经营养因子的缺乏以及胶质疤痕和多种抑制再生的物质存在等.雪旺细胞是外周神经系统特有的胶质细胞,包绕轴突形成髓鞘,近年发现雪旺细胞不只在轴突周围形成髓鞘,它还有许多有利于调节损伤后轴突再生的独特功能.大量的动物实验已证明雪旺细胞移植和其他方法的联合应用能够克服这些因素达到促进轴突再生、髓鞘形成及功能恢复的目的,为脊髓损伤治疗带来了新的希望.     

低能激光照射及嗅鞘细胞移植在脊髓损伤中的应用

脊髓损伤是一种严重危害人类健康的疾病，因其少突胶质细胞不能形成轴突迁移引导的通道，并分泌抑制因子，以及星形胶质细胞在损伤区快速反应性增生形成胶质瘢痕，抑制轴突的生长，使脊髓损伤的治疗成为目前医学领域的一个棘手问题。嗅鞘细胞具有良好的轴突再生和准确形成靶特异性突轴连接的能力；低能激光照射对神经系统及嗅鞘细胞的作用包括，保留甚至促进受损神经元的活性，减少瘢痕的形成，阻止神经元的退行性改变，又能通过干拢一些因素而增强嗅鞘细胞的活性。嗅鞘细胞移植及低能激光照射在脊髓损伤的修复中具有重要的作用。     

钾通道阻滞剂可以有效修复受伤轴突的冲动传导

在脊椎中枢神经系统中,少突胶质细胞能形成轴突的髓鞘.髓鞘对轴突具有保护作用,使轴突具有电绝缘的特性,其独特的节段状结构使髓鞘化的神经轴突能快速、跳跃式地传导神经冲动.髓鞘损伤常见于脊髓损伤和一些慢性神经退行性疾病,由其引起的轴突传导阻滞被认为是引起损伤相关的神经并发症的主要原因.钾离子通道在发生于脊髓损伤和多发性硬化征...     

TNF在脊髓损伤中的研究进展

肿瘤坏死因子(TNF)作为一种前炎性介质,在炎症和免疫反应中起重要作用。脊髓损伤(SCI)后TNF活性增加,参与炎症和损伤级联反应,加剧伤区缺血缺氧,进而激活小胶质细胞、星型胶质细胞和巨噬细胞,诱发轴突损伤和变性;同时,TNF及其家族成员FasL作为死亡配体可分别与其受体TNFR和Fas结合,触发凋亡信号转导,激活caspase,导致神经细胞凋亡,从而加剧继发性脊髓损害。SCI后抑制TNF活性,调控炎症反应,可减轻继发性脊髓损害,有助于损伤脊髓功能的恢复。     

大鼠脊髓损伤后轴突病理变化与胶质瘢痕的关系

目的 观察脊髓损伤(SCI)后轴突变化及其与胶质瘢痕的关系.方法 应用Allen's法建立大鼠脊髓损伤模型,通过行为学评分、免疫荧光及神经束路示踪等观察SCI后轴突的病理变化,及其与胶质瘢痕的关系,并测量胶质瘢痕的厚度.结果 SCI后损伤处的轴突呈断裂、扭曲状,SCI后1 周损伤轴突呈再生趋势,2周时再生明显,与此相应动物运动功能逐渐恢复,4周时胶质瘢痕形成,再生的轴突被瘢痕阻挡.头尾侧胶质瘢痕厚度(107.00±20.12)μm大于两侧边厚度(69.92±24.37)μm.结论 SCI后轴突仍具有再生能力,但被胶质瘢痕所阻挡,瘢痕厚度的测量为将来去除胶质瘢痕提供了实验依据.     

异体骨髓间充质干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景：脊髓损伤的修复目前尚无良好的治疗手段,细胞移植能促进神经轴突再生及脊髓功能恢复,为治疗脊髓损伤提供了可能,但因脊髓损伤模型及移植方式不同,其治疗效果并不相同。 目的：验证异体骨髓间充质干细胞移植对大鼠脊髓损伤的治疗作用。 方法：全骨髓贴壁法分离大鼠骨髓间充质干细胞。健康SD大鼠随机分为3组,细胞移植组、对照组和假手术组。细胞移植组和对照组采用改良Allen重物打击法制造大鼠脊髓损伤模型,假手术组仅暴露脊髓。术后4周,每周进行运动功能评分,ELISA检测脊髓损伤组织中脑源性神经营养因子、神经生长因子表达;免疫荧光染色检测脊髓组织中NF200和胶质纤维酸性蛋白表达。 结果与结论：与对照组比较,细胞移植组大鼠运动功能明显改善,脊髓组织中脑源性神经营养因子、神经生长因子蛋白含量明显增高(P < 0.05);移植组大鼠脊髓囊腔较小,NF200表达明显增加,胶质纤维酸性蛋白表达减少。提示异体骨髓间充质干细胞移植能增加损伤脊髓神经生长因子含量,抑制胶质瘢痕形成,促进神经轴突再生,改善大鼠脊髓损伤后运动功能恢复。     

移植人脐带间充质干细胞修复大鼠脊髓损伤

背景：已知人脐带间充质干细胞对脊髓损伤存在着潜在的治疗价值,然而,当前对移植人脐带间充质干细胞治疗脊髓损伤及机制方面研究很少。 目的：观察人脐带间充质干细胞对脊髓损伤大鼠的治疗效果。 方法：40只Wistar大鼠建立脊髓损伤模型,38只造模成功后随机摸球法分为3组：空白对照组：只接受单纯损伤,不做任何移植;DMEM移植组：损伤后1周予以5 μL DMEM局部移植;细胞移植组：损伤后1周予以5 μL准备好的人脐带间充质干细胞局部移植(细胞数1×106)。移植后对实验动物通过BBB评分、体感诱发电位与运动诱发电位观察后肢功能恢复情况。分别于损伤后2,4,6,8,10周随机于细胞移植组抽取大鼠2只,免疫组织化学染色观察人脐带间充质干细胞存活、迁移、分化,通过胶质纤维酸性蛋白阳性细胞染色比较各组损伤局部胶质瘢痕形成面积。 结果与结论：BBB评分损伤后4周细胞移植组高于其他两组(P < 0.05),损伤后12周细胞移植组与其他两组相比SEP、MEP潜伏期缩短、波幅值增高(P < 0.05)。免疫组织化学染色示人脐带间充质干细胞可向神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞分化,分化的少突胶质细胞并包绕轴突形成髓鞘。细胞移植组损伤局部胶质瘢痕面积均小于其他两组(P < 0.05),空白对照组、DMEM移植组间差异无显著性(P > 0.05)。提示未经体外诱导的人脐带间充质干细胞可于损伤大鼠脊髓体内向神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞分化,减小胶质瘢痕,并促进脊髓损伤大鼠神经功能的恢复。     

Nogo与轴突再生

目的：Nogo-A作为多种抑制神经突再生的成员之一,主要存在于少突胶质细胞(oligodendrocytes)和中枢神经(central nervous system,CNS)髓磷脂中Nogo在成年CNS损伤后,在抑制轴突再生和代偿性纤维生长中发挥重要作用。最近研究发现在损伤大鼠和小鼠脊髓中体内应用Nogo中和抗体、Nogo受体(Nogo-66receptor,NgR)或阻断信号通路后受体Rho-A和ROCK均可导致轴突再生,并伴有功能的改善和恢复。     

脊髓损伤基因治疗的研究现状和进展

脊髓损伤造成的脊髓组织结构的损害可分为原发性损害和继发性损害.细胞原发性死亡在损伤当时即已发生,由于撕、扯、拉、压等机械力量直接作用于脊髓,使神经元、神经胶质细胞和血管组织结构遭受即时不可逆的死亡.在原发性损伤发生后数分钟内,序贯生化瀑布反应激发,包括水肿、炎症反应、局部缺血、谷氨酸受体过度激活、脂质过氧化作用、钙离子超载、细胞因子及凋亡学说、自由基损伤与脂质过氧化反应、一氧化氮/一氧化氮合酶(NO/NOS)神经毒性作用、内源性阿片肽介导下,一些在原发性脊髓损伤后还存活的神经元和神经胶质细胞死亡,造成为继发性脊髓损伤.目前治疗脊髓损伤的策略有两种:一是在损伤急性期通过减轻或消除继发性病理反应,保护残存的轴突和神经元不再遭受二次损伤,包括给予甲泼尼龙、钙通道拮抗剂、纳洛酮等药物,或予局部低温保护、人工高压灌流等;二是在损伤慢性期促进神经组织的再生和修复,包括手术治疗、高压氧治疗、细胞移植、基因治疗等.现对脊髓损伤基因治疗的研究进展进行综述.     

硫酸软骨素酶ABC治疗脊髓损伤的研究进展

脊髓损伤后在损伤部位周围形成的神经胶质瘢痕是轴突不能有效再生的主要障碍,胶质瘢痕由星形胶质细胞和硫酸软骨素蛋白聚糖组成。硫酸软骨素蛋白聚糖的基本结构是核心蛋白和葡胺聚糖链共价交连,其中抑制轴突生长的作用大部分是通过葡胺聚糖链介导的。硫酸软骨素酶ABC能特异性破坏硫酸软骨素蛋白聚糖的葡胺聚糖链,将硫酸软骨素蛋白聚糖分解成核心蛋白和碳水化合物短链,从而降低胶质瘢痕的阻碍作用使轴突的再生能力加强,神经功能得到改善。实验研究证明鞘内注射硫酸软骨素酶ABC治疗大鼠脊髓损伤取得良好结果,利用行为学评分评价硫酸软骨素酶ABC的治疗效果也证明它能促进脊髓损伤大鼠运动功能的恢复。     

脊髓损伤的形态学变化

脊髓损伤的早期治疗,对保护脊髓功能、防止发展为永久性全瘫极为重要。为了提高脊髓损伤的恢复率,近几年对脊髓损伤的基础研究,已证实导致永久性运动感觉障碍的病理变化是损伤脊髓局部的出血和坏死。病变发展的方向和范围一般认为实验性脊髓损伤病变从中央灰质开始,逐渐向灰质和白质发展。Yeo 等报告病变发展的顺序如下:1.髓内血管充血、瘀血、出血(中央灰质→灰质→白质);2.水肿;3.细胞变性坏死(亚细胞结构消失,轴突变性);4.炎性反应;5.组织增生(胶质和肉芽形成);6.髓内纤维化。Balentine 观察到:用400—500克     

骨髓基质细胞移植促进脊髓全横断损伤区神经元轴突的再生变化☆○

背景：近年来,部分学者证明骨髓基质细胞移植可促进轴突再生,改善脊髓损伤引起的运动功能障碍,但目前关于移植骨髓基质细胞如何促进轴突再生,移植细胞与再生轴突的关系尚不清楚。 目的：通过免疫荧光组织化学和免疫电镜的方法,探讨移植骨髓基质细胞促进脊髓全横断损伤区轴突再生的机制。 设计、时间及地点：随机对照动物实验,细胞学体内观察,于2006-03/2007-06在新加坡国立大学解剖系完成。 材料：清洁级Wistar新生大鼠1只,用于骨髓基质细胞培养。清洁级成年雌性Wistar大鼠36只,无菌条件下显露、切断脊髓T10,制备脊髓全横断损伤模型。 方法：通过传代法培养、纯化骨髓基质细胞。36只成年Wistar雌性大鼠随机投币法分为移植组和对照组,每组18只。移植组大鼠脊髓全横断损伤9 d后以1×1011 L-1的密度移植骨髓基质细胞,缺损区5 μL,损伤区上、下1 mm处各2.5 μL,对照组动物在相同部位注射等量DMEM完全培养基,注射速度1 μL/min。 主要观察指标：①移植骨髓基质细胞存活、分化情况。②轴突再生情况。③移植组和对照组宿主自身的nestin、NF200、GFAP和CNP阳性细胞在脊髓损伤区存活情况。④内源性CNP阳性细胞和再生纤维关系。 结果：骨髓基质细胞移植2周时,脊髓损伤区可见大量CFDA-SE标记的移植细胞,随时间延长,存活的移植细胞数目逐渐降低,考虑脊髓损伤区内大量的OX42阳性吞噬细胞/激活小胶质细胞及空洞可能影响移植细胞的存活。虽然骨髓基质细胞数目逐渐降低,骨髓基质细胞移植可促进损伤区轴突的再生,而且还可促进宿主自身的nestin、NF200、GFAP和CNP阳性细胞在脊髓损伤区存活。宿主自身CNP和许旺细胞促进损伤轴突的再生和髓鞘形成。 结论：移植骨髓基质细胞移植可促进宿主自身CNP和许旺细胞在脊髓损伤区存活,后者具有促进损伤轴突再生和髓鞘形成的作用。     

干细胞移植治疗脊髓损伤研究进展

学术背景：目前治疗脊髓损伤应用比较多的方法是细胞移植治疗和神经营养因子的应用。移植的细胞可在损伤部位存活、整合入宿主组织中，分化出神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞，并且和宿主细胞之间可形成突触样结构，使中枢神经系统的功能得到部分恢复。 目的：总结神经干细胞移植治疗大鼠脊髓损伤的研究进展。 检索策略：应用计算机检索Pubmed数据库1985-01/2007-10期间的相关文献，检索词为“Spinal Cord Injuries ,Neural,Stem Cell Transplantation”。并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中文科技期刊数据库1989-01/2007-06期间的相关文章，检索词为“脊髓损伤，神经干细胞，神经元，干细胞移植”，并限定文章语言种类为中文。对资料进行初审，并查看每篇文献后的引文。纳入标准：文章所述内容应与移植干细胞后脊髓损伤后神经轴突的再生与修复等研究进展中的应用相关。排除标准：重复研究或Meta分析类文章。共收集到66篇相关文献，31篇文献符合纳入标准，排除的35篇为内容陈旧或重复文献。 文献评价：符合纳入标准的31篇文献中，23篇涉及移植后损伤脊髓神经元和轴突、髓鞘的再生及功能修复的研究，8篇涉及存在的问题与展望。 资料综合：①在脊柱骨折中约有16%~40%并发脊髓损伤。脊髓损伤传统治疗仅限于脊柱骨折脱位的复位固定、解除脊髓压迫、对症及康复治疗，疗效较差。②近年来随着神经病理生理及神经发育学研究的不断深人，神经组织或非神经组织移植逐渐应用于脊髓损伤并取得了肯定的成绩。③干细胞具有自我更新能力，植入受损部位后，其释放的营养因子能促进神经元的再生，且再生轴突能快速穿越移植物与宿主组织的边界，重建轴突的连续性。④关于干细胞及营养因子在损伤脊髓修复方面的研究虽已取得较大进展，但仍存在对神经再生的不利因素，如髓鞘相关抑制分子和胶质瘢痕形成，免疫排斥等。 结论：干细胞移植是治疗脊髓损伤的理想方案，可恢复损伤大鼠脊髓的部分功能。     

大鼠脊髓损伤后PLGA支架细胞髓内移植的组织学观察

目的 观察神经干细胞(NSC)、许旺细胞(SCs)和组织工程材料乙交酯-丙交酯共聚物(PLGA)大鼠髓内共移植后的病理形态学改变.方法 36只Wistar大鼠,随机分为PLGA移植组、NSC/PLGA组和NSC+SCs/PLGA组.体外培养、鉴定胚胎脊髓源NSC和SCs,制备和构建PLGA支架细胞复合体并移植到大鼠脊髓Tq半横断损伤部位,应用HE染色、电镜和免疫组织化学染色方法在形态结构上观察材料的组织相容性、轴突髓鞘再生及NSC在脊髓内的存活、迁移和分化情况.结果 HE染色观察损伤12周时移植材料内可见细胞生长及新生的毛细血管;扫描电镜观察随着时间的延长,PLGA逐渐降解;材料正中横断面透射电镜观察可见新牛的无髓及有髓神经纤维;脊髓标本免疫组织化学染色可见移植的NSC可以在宿主脊髓内存活、迁移并分化成类神经元样细胞和少枝胶质细胞,未分化成星形胶质细胞.结论 NSC、SCs和PLGA共移植可以在形态学上促进大鼠脊髓半横断损伤的修复.     

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*☆

摘要 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。 关键词：胶质细胞源性神经营养因子;微球;聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物;脊髓损伤;神经再生 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.03.014     

嗅鞘细胞移植治疗中枢神经系统损伤的理论研究及临床应用

进行中枢神经系统损伤修复的候选胶质细胞包括嗅鞘细胞、少突胶质前体细胞和许旺细胞。少突胶质前体细胞很难获得大量移植用供体细胞,许旺细胞很难穿透胶质瘢痕,从应用方面均不如嗅鞘细胞。离体培养中嗅鞘细胞极强的可塑性可能会使嗅鞘细胞适时改变自身形态,以适应体内复杂的微环境,有利于神经再生。嗅鞘细胞移植后对脊髓后根损伤后再生有一定作用,其作用大小可能与嗅鞘移植物的成分有关,细胞制备技术和混合细胞移植能影响嗅鞘细胞移植物的效果。虽然胎脑的免疫原性很低,但合理应用免疫抑制剂会使嗅鞘细胞的移植效果有所改观。嗅鞘细胞除了重建损伤通路外,还可能通过轴突发芽、在非突触部位释放单胺类物质、改善病变部位环境并帮助附近的残余神经纤维保存功能和活性等机制对中枢神经的功能发生作用。嗅鞘细胞的细胞生物学和移植后行为学的深入研究都会加快人们对脊髓损伤的理解,并对脊髓损伤的修复治疗产生重要的理论指导意义。     

嗅鞘细胞移植在中枢神经损伤修复中的研究

成年哺乳动物的中枢神经系统（CNS）损伤后不能有效再生，CNS再生受阻并不是由于CNS轴突本身的缺陷引起的，主要是由于周围胶质细胞的抑制作用，而存在于嗅觉系统内的一种特殊类型的胶质细胞一嗅鞘细胞（olfactory ensheathing cells，OECs）是决定嗅神经元轴突再生的关键因素。OECs可分泌促进神经元损伤后存活和轴突再生的多种营养因子，并能形成穿越胶质瘢痕、利于再生轴突依附、延伸的支架桥梁，这是其它胶质细胞所无法比拟的。     

钾通道阻滞剂可以有效修复受伤轴突的冲动传导(英文)

在脊椎中枢神经系统中,少突胶质细胞能形成轴突的髓鞘。髓鞘对轴突具有保护作用,使轴突具有电绝缘的特性,其独特的节段状结构使髓鞘化的神经轴突能快速、跳跃式地传导神经冲动。髓鞘损伤常见于脊髓损伤和一些慢性神经退行性疾病,由其引起的轴突传导阻滞被认为是引起损伤相关的神经并发症的主要原因。钾离子通道在发生于脊髓损伤和多发性硬化征的轴突传导阻滞中扮演重要角色。髓鞘损伤后会暴露钾离子通道,引起钾离子泄漏,从而阻断神经传导。将钾离子通道阻滞后,离子泄漏得到抑制,进而能促进神经传导。本综述主要详细介绍了修复轴突神经传导功能技术的研究进展和脱髓鞘轴突的神经功能。最近的研究表明,4-氨基吡啶能有效治疗多发性硬化征。此外,转化型研究也筛选出了一些能有效修复轴突神经传导的新型的钾离子通道阻滞剂。     

Rolipram联合少突胶质前体细胞移植治疗大鼠脊髓损伤

背景：脊髓损伤轴突难以再生涉及到多方面原因,综合运用多种治疗方法应该更有效。 目的：应用Rolipram联合少突胶质前体细胞移植治疗大鼠脊髓损伤,观察轴突再生和再髓鞘化的情况。 方法：Wistar大鼠利用ALLEN法打击形成脊髓损伤模型。Rolipram治疗组和联合治疗组背部皮下埋置ALZET渗透性微泵内装Rolipram 200 μL,每小时释放0.5 μL,2 mg/(kg•d),可持续14 d,1周后局部注入0.012 5 μmol 的双丁酸环腺苷酸;细胞移植组和联合治疗组移植少突胶质前体细胞,脊髓损伤组注入同等量的生理盐水,术后每周测定BBB运动评分,4周取材,冰冻切片,苏木精-伊红染色,免疫荧光染色。 结果与结论：伤后4周Rolipram治疗组和联合治疗组BBB运动评分高于脊髓损伤组和细胞移植组;免疫荧光显示Rolipram治疗组和联合治疗组损伤局部NF200表达旺盛;细胞移植组和联合治疗组少突胶质前体细胞存活并表达髓鞘碱性蛋白,后者存活数量更多,并且有髓纤维增多。说明应用Rolipram提高环磷腺苷水平促进了大鼠脊髓损伤功能的恢复,联合少突胶质前体细胞移植可产生协同促进作用。