实验研究证明脊髓损伤的自身修复与神经功能重建有赖于脊髓内源性神经干细胞的参与。本课题组的研究已发现甲强龙可以抑制脊髓内源性神经干细胞的增殖,以此为基础我们通过表达谱芯片检测初步证实此抑制作用可能通过EndrB/IP3-Ca2+通路介导。本研究拟以此为切入点,以Nestin-GFP转基因小鼠脊髓损伤模型为研究对象,观察体内应用甲强龙对脊髓损伤后内源性神经干细胞动员的影响,并利用转基因、RNAi、免疫组化等手段深入探讨EndrB/IP3-Ca2+通路在此过程中的作用,找出该信号通路上新的干预靶点,以期在应用甲强龙保护濒临死亡的神经元和轴突的同时调节脊髓内源性神经干细胞的增殖促进损伤脊髓的自身修复,为临床治疗脊髓损伤提供新的思路。
methylprednisolone;endogenous neural stem cells;endothelin receptor B;proliferation;spinal cord injury
近年来脊髓损伤研究领域中,脊髓内源性NSCs(Endogenous neural stem cells,Endogenous NSCs)在脊髓损伤修复中的作用开始为越来越多的学者认识和重视,调控内源性NSCs,使之在脊髓损伤后能够更好地动员,起到替代和修复脊髓神经功能的作用成为了脊髓损伤研究领域中的新方向。甲强龙是目前唯一被美国FDA批准用于临床治疗急性脊髓损伤的药物,其治疗脊髓损伤的作用机制主要在于其抑制脊髓损伤后的验证反应,从而减轻继发性脊髓损伤。但同时近年的一些实验研究证实甲强龙不仅可以抑制脊髓损伤后的炎症反应,还能够抑制脊髓损伤后内源性NSCs的增殖动员。就这一现象的机制研究结论和解释尚未有广泛认可的结论。本课题组的前期研究中,我们通过体外培养的小鼠脑源性NSCs模拟了脊髓内源性NSCs在脊髓损伤后大剂量甲强龙冲击治疗的微环境,并应用表达谱芯片技术检测了甲强龙对脑源性NSCs基因表达的影响。结果证实甲强龙确实可以明显抑制脑源性NSCs的增殖,同时甲强龙的应用可影响NSCs内143个基因的表达,其中内皮素受体B(endothelin receptors B,EndrB)的表明显下调达与甲强龙抑制NSCs增殖的作用密切相关。由此推断,EndrB及其下游的信号通路可能是甲强龙抑制脊髓内源性NSCs的重要作用机制。本实验研究以小鼠脊髓内源性NSCs为研究对象,在体外应用免疫荧光染色、CCK-8、流式细胞术等技术研究其生物学特征,并通过RT-PCR、qRT-PCR、流式细胞术、CCK-8等方法研究EndrB在调节脊髓内源性NSCs增殖中的作用,以及其在甲强龙抑制脊髓内源性NSCs增殖中发挥的作用。通过体外培养小鼠脊髓内源性NSCs建立脊髓内源性NSCs培养体系,为今后脊髓内源性NSCs方面的研究提供实验支持,并为体内实验提供实验依据和基础。研究结果表明甲强龙对脊髓内源性NSCs体外增殖具有明显的抑制作用,同时对脊髓内源性NSCs内EndrB的表达有明显下调作用。EndrB对脊髓内源性NSCs增殖和凋亡有重要的调控作用,而且甲强龙对脊髓内源性NSCs增殖的抑制作用与该作用密切相关。可以推断甲强龙是通过下调EndrB抑制脊髓内源性NSCs的增殖。