NRG1基因修饰的骨髓基质干细胞移植对大鼠脊髓半横切损伤的修复作用及其机制

目的探讨移植神经调节蛋白1(NRG1)基因修饰的骨髓基质干细胞(BMSCs)对大鼠脊髓半横切损伤(SCI)的修复作用及其可能机制。方法分离培养大鼠BMSCs,转染NRG1基因,采用ELISA法测定BMSCs裂解液和培养液上清中NRG1蛋白含量,细胞计数法检测BMSCs增殖活性。43只健康8周龄SD大鼠,随机分为对照组(n=10)、SCI模型组(n=10)、BMSCs组(n=10)与NRG1-BMSCs组(n=13)。建立大鼠脊髓半横切损伤模型后,原位移植BMSCs和NRG1-BMSCs。移植第1、7、14、21、28天,采用BBB评分、斜板实验评估大鼠后肢运动功能;移植第7天,应用荧光显微镜观察移植细胞迁移及分布情况;移植第28天,采用HE染色和Nissl染色观察大鼠脊髓组织病理学变化,TUNEL染色检测脊髓组织细胞凋亡情况,Western blotting检测脊髓组织内质网应激相关蛋白[X-box结合蛋白1(XBP1)、C/EBP同源蛋白(CHOP)、转录激活因子4(ATF4)、ATF6和葡萄糖调节蛋白78(GRP78)]及凋亡相关蛋白[B淋巴细胞瘤-2蛋白(Bcl-2)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)]的表达。结果成功分离培养BMSCs,并转染NRG1基因。ELISA法检测结果显示,NRG1-BMSCs裂解液和培养液上清中NRG1蛋白含量明显高于BMSCs,且呈时间依赖性(P<0.05)。NRG1-BMSCs增殖活性明显高于BMSCs(P<0.05)。移植第21、28天,NRG1-BMSCs组BBB评分及斜板倾斜角度均高于SCI模型组和BMSCs组(P<0.05),但未恢复到对照组水平(P<0.05)。移植第28天,与SCI模型组和BMSCs组比较,NRG1-BMSCs组大鼠脊髓组织神经元核固缩减少,尼氏体密度增加,XBP1、CHOP、ATF4、ATF6、GRP78、Bax蛋白表达水平及TUNEL阳性细胞率明显降低(P<0.05),Bcl-2蛋白表达水平明显升高(P<0.05)。结论移植NRG1基因修饰的BMSCs能够减轻SCI,促进大鼠运动功能恢复,其机制可能与增加BMSCs增殖活性、抑制脊髓组织细胞凋亡、减轻内质网应激反应有关。

丁酸对重症急性胰腺炎大鼠肠黏膜机械屏障的影响

目的观察丁酸对重症急性胰腺炎大鼠肠黏膜屏障的影响。方法将24只雄性SD大鼠根据随机数字表法分为四组。假手术组(SH组)、丁酸-假手术组(SB-SH组)、重症急性胰腺炎组(SAP组)、丁酸干预组(SB-SAP组),每组各6只。SH组和SAP组给予以灭菌蒸馏水提前灌胃7 d,SB-SH组和SB-SAP组给予丁酸200 mg/kg提前灌胃7 d。采用异氟醚吸入麻醉,SH组、SB-SH组大鼠开腹后翻动胰腺数次后关腹;SAP组、SB-SAP组经胰胆管逆行缓慢注入5%牛磺胆酸钠(1 ml/kg)诱导SAP模型。各组大鼠在24 h处死后取腹水,腹主动脉采血并留取胰腺和回肠组织标本,检测各组大鼠腹水量、血清淀粉酶的水平,光镜下观察胰腺及回肠组织病理形态学改变;通过酶联免疫法(ELISA)检测肠道炎症因子IL-6、TNF-α的表达。应用Western blot检测肠黏膜机械屏障紧密连接蛋白Occludin、ZO-1的表达。结果SAP组大鼠腹水及血清淀粉酶较SH组明显升高(P<0.05);SAP组胰腺及肠道组织结构均发生不同程度破坏,回肠炎症因子IL-6、TNF-α表达水平显著升高(P<0.05);SAP组大鼠肠黏膜机械屏障功能受损,回肠ZO-1、Occludin蛋白水平显著低于SH组(P<0.05)。与SAP组相比,SB-SAP组大鼠腹水及血清淀粉酶水平显著下降(P<0.05);胰腺及肠道组织结构破坏程度减轻,肠道炎症因子IL-6、TNF-α表达水平降低(P<0.05);肠黏膜机械屏障功能改善,ZO-1、Occludin蛋白水平显著高于SAP组(P<0.05)。结论丁酸可减少SAP大鼠肠道组织炎症,改善肠道屏障功能。

NRG1基因修饰的大鼠BMSCs对体外氧糖剥夺/复氧损伤少突胶质细胞的保护作用

目的:探讨神经调节蛋白1(NRG1)基因修饰的大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs)对体外氧糖剥夺/复氧(OGD/R)损伤少突胶质细胞(CG4细胞)的保护作用及可能机制。方法:采用全骨髓贴壁法分离培养大鼠BMSCs,取第3代BMSCs转染NRG1基因。体外培养CG4细胞,分为常规培养(control)组、OGD/R组、OGD/R处理CG4细胞与BMSCs共培养组(BMSCs组)和OGD/R处理CG4细胞与NRG1-BMSCs共培养组(NRG1-BMSCs组)。采用倒置相差显微镜观察CG4细胞形态学变化;MTT法和细胞划痕实验检测CG4细胞活力和迁移能力;二氢乙啶(DHE)荧光探针检测CG4细胞活性氧(ROS)水平;比色法检测CG4细胞总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量;衰老相关β-半乳糖苷酶染色检测CG4细胞衰老变化;乳酸脱氢酶(LDH)法和calcein/PI双染法检测CG4细胞损伤和死亡情况;Western blot检测CG4细胞衰老相关蛋白p21和p53,以及磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(PKB/AKT)信号通路相关蛋白表达。结果:成功分离培养BMSCs,并构建NRG1-BMSCs。与control组相比,OGD/R组CG4细胞突起短小、分枝少;细胞活力、迁移能力及T-AOC水平均显著降低(P<0.01);CG4细胞内ROS和MDA含量均显著升高(P<0.01);LDH漏出率、细胞衰老阳性率及死亡率均显著升高(P<0.01);衰老相关蛋白p21和p53表达显著增加(P<0.01);p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值显著降低(P<0.01)。与OGD/R组相比,NRG1-BMSCs组CG4细胞突起细长、分枝增多;细胞活力、迁移能力及T-AOC水平均显著增高(P<0.05);ROS和MDA含量显著降低(P<0.01);LDH漏出率、细胞衰老阳性率及死亡率均显著降低(P<0.01);p-PI3K/PI3K和p-AKT/AKT比值显著增加(P<0.01),衰老相关蛋白p21和p53表达均显著降低(P<0.01)。与OGD/R组相比,BMSCs组结果均呈现改善趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。结论:NRG1基因修饰的大鼠BMSCs在体外能够抑制OGD/R诱导的CG4细胞衰老及死亡,其作用机制可能与调节PI3K/AKT信号通路,减轻细胞氧化应激有关。

神经调节蛋白-1对脊髓损伤大鼠运动功能的影响及其机制

目的观察神经调节蛋白-1(neuregulin-1,NRG-1)对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)大鼠运动功能的影响,并探讨其可能的机制。方法选取36只健康8周龄雄性SD大鼠,随机分为假手术组(sham)、脊髓半横切模型组(SCI)和治疗组(NRG-1),每组12只。NRG-1组和SCI组大鼠脊髓半横切后,经尾静脉分别注射100μL NRG-1 b(10μg/kg)和等量PBS,连续注射4周;sham组大鼠仅行椎板切除术。术后第1、7、14、21、28天,采用BBB评分评估大鼠后肢运动功能;术后第28天,Nissl染色观察脊髓损伤区神经元形态学变化;免疫荧光染色和Western blot法检测小胶质细胞活化以及M1型极化;ELISA法检测脊髓组织中肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)表达水平。结果术后第7和14天,SCI组和NRG-1组BBB评分均逐渐升高,但组间无显著差异(P>0.05);术后第21和28天,NRG1组BBB评分显著高于SCI组(P<0.05),但仍低于sham组(P<0.05);与SCI组相比较,NRG-1组神经元尼氏体光密度值显著升高(P<0.05),活化小胶质细胞减少,M1型小胶质细胞标志蛋白诱导型一氧化氮合酶表达水平显著降低(P<0.05),脊髓组织中致炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6含量均显著降低(P<0.05)。结论NRG-1能够促进SCI大鼠运动功能恢复,其机制可能与抑制小胶质细胞M1型极化,减轻炎症反应有关。