bFGF通过抑制Nogo-A信号减少脊髓损伤后胶质瘢痕的形成

脊髓损伤后胶质瘢痕的形成是阻碍神经恢复的关键原因之一。碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)具有良好的神经保护及促进脊髓损伤的修复作用,然而其对于胶质瘢痕的影响及其机制仍不清楚。本研究通过采用血管动脉夹(30 g)夹闭雌性SD大鼠脊髓2min造成急性脊髓损伤模型并予以每天皮下注射bFGF(80μg/kg),探讨bFGF促进脊髓损伤的恢复作用是否涉及到胶质瘢痕调控和Nogo-A/NgR信号的相关机制。通过检测损伤后28 d,各组BBB评分和斜板试验,发现bFGF显著促进脊髓损伤后大鼠运动功能的恢复。HE及尼氏染色显示,bFGF处理组相对于生理盐水处理组,其神经元明显增多,空洞面积减少。同时,星形胶质细胞标记物GFAP免疫荧光结果表明,bFGF减少胶质瘢痕形成,抑制星形胶质细胞过度激活。同样,通过Western印迹检测发现,bFGF处理后,胶质瘢痕相关蛋白(如GFAP,neurocan)以及神经突生长抑制蛋白(Nogo-A)信号通路相关蛋白质表达量下降。上述结果表明,bFGF可能通过抑制Nogo-A信号蛋白的表达,从而抑制胶质瘢痕的形成,促进脊髓损伤的恢复。此机制研究为脊髓损伤的治疗和恢复提供全新的思路和药物靶点。

大豆甙减轻内质网应激导致血脊髓屏障破坏有益于脊髓损伤恢复

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是一种严重的中枢神经系统创伤性疾病。SCI最初导致血脊髓屏障(blood spinal cord barrier,BSCB)破坏。修复损伤后的血脊髓屏障是避免二次损伤和恢复运动感觉功能的关键。大豆甙(daidzin,DDZ)具有抗氧化应激和抑制炎症的作用,但尚未将其应用在脊髓损伤治疗上。本研究探讨大豆甙是否具有抑制内质网应激水平而增加细胞连接蛋白质,保护血脊髓屏障而改善脊髓损伤后大鼠的运动感觉功能的能力。通过毒胡萝卜素(thapsigargin,TG)在体外作用于内皮细胞模拟脊髓损伤后内质网应激,通过RT-PCR、Western印迹、免疫荧光、运动功能评分等实验,探讨大豆甙修复血脊髓屏障和恢复运动功能的相关机制。结果发现,大豆甙可以显著提高紧密连接蛋白(tight junction,TJ)和黏附连接蛋白(adherence junction,AJ)的表达,并呈剂量依赖性。不论是RNA水平还是蛋白质水平上,和单纯毒胡萝卜素组的连接蛋白质基因表达相比,大豆甙治疗后连接蛋白质的基因表达水平明显提高(P<0.01或P<0.05)。不仅如此,深入探究了大豆甙减少血脊髓屏障渗透性的机制发现,大豆甙下调内质网应激相关蛋白质水平,从而减轻炎症对血脊髓屏障的持续破坏。最后,建立了大鼠T9夹闭脊髓损伤模型,评价大豆甙在体内的效果。与对照组相比,腹腔注射大豆甙(10 mg/kg/d)治疗的大鼠,在损伤后28 d的BBB评分(9.8分)和斜板实验角度(45.3度)均显著提高。总而言之,脊髓损伤后大豆甙通过抑制内质网应激的过度激活,促进连接蛋白质的表达,减少血脊髓屏障的通透性,从而促进脊髓损伤后丧失的功能恢复。因此,大豆甙可能是治疗脊髓损伤的备选药物之一。

京尼平苷酸通过稳定微管促进脊髓损伤后轴突生长

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是中枢神经系统最严重的创伤之一,其可造成患者感觉和运动功能障碍,并且引发一系列严重的并发症。促进轴突再生是修复脊髓损伤后功能恢复的关键因素。京尼平苷酸(geniposidic acid,GA)具有神经保护作用,但其在脊髓损伤后轴突生长的作用及机制方面尚未见报道。本研究通过提取原代神经元,并建立糖氧剥夺模型(oxygen glucose deprivation,OGD)。通过RT-PCR、Western印迹、免疫荧光等方法,探讨GA对神经元轴突的促进作用及其机制。结果发现,GA可以显著促进神经元轴突生长,并呈剂量依赖性。与OGD组神经元轴突长度(22±5. 788μm)相比,给予10μmol/L的GA可使神经元轴突长度显著增加(68±17. 73μm)。同时,轴突生长相关蛋白(GAP43,MAP2)的基因和蛋白质水平都显著上升。不仅如此,我们发现,GA促进轴突生长与稳定神经元轴突微管相关,可使A/T的比值增加约1. 5倍。同时,通过建立大鼠急性脊髓损伤模型评价GA在体内的效果,与对照组相比,每天腹腔注射GA(10 mg/kg)的大鼠在术后28 d的BBB评分(11. 8分)和斜板试验(41. 7°)均显著增高。上述结果表明,GA可能通过稳定微管从而促进轴突再生,最终促进脊髓损伤后运动功能的恢复。因此,GA可能成为治疗脊髓损伤的有前景的候选药物。

荭草苷调节微管稳定以促进脊髓损伤后轴突再生

目的探究荭草苷对脊髓损伤的作用及潜在机制。方法建立氧糖剥夺模型及脊髓损伤大鼠模型,通过CCK-8检测荭草苷对原代神经元是否具有细胞毒性。在氧糖剥夺模型中,采用了实时荧光定量PCR、蛋白印迹、免疫荧光染色,并对脊髓损伤大鼠的脊髓切片进行免疫荧光实验,共同探究荭草苷对轴突再生以及微管稳定的影响。最后,通过BBB量表评分、斜板实验评分验证其促进脊髓损伤大鼠运动功能恢复的作用。结果 CCK-8检测表明,荭草苷在0~50μmol/L浓度之间对原代神经元无细胞毒性作用(P>0.05)。体外实验发现,荭草苷可显著上调Nefh、GAP43等轴突再生关键蛋白的mRNA和(或)蛋白表达,并使轴突长度增加,而且在上调乙酰化微管蛋白表达的同时降低酪氨酸化微管蛋白的表达,增加A/T比值(P<0.05,P<0.01)。脊髓切片的免疫荧光结果与体外实验相符。在脊髓损伤大鼠中,荭草苷亦明显增加了BBB与斜板实验评分(P<0.05,P<0.01)。结论荭草苷可调节微管稳定以激活轴突内源性生长潜力,并改善脊髓损伤大鼠运动功能,为脊髓损伤治疗提供了新策略。