研究發(fā)現(xiàn)陳舊性脊髓損傷瘢痕清除可激活內(nèi)源神經(jīng)干細(xì)胞
脊髓損傷（Spinal Cord Injury,SCI）是一種常見(jiàn)的嚴(yán)重中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷 ， 是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的一大難題 ， 也是神經(jīng)科學(xué)研究中的重要問(wèn)題 。 有研究發(fā)現(xiàn) ， 急性脊髓損傷后內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞（Neural Stem Cells, NSCs）可以被激活并向損傷部位遷移 。 重塑脊髓損傷后的微環(huán)境并誘導(dǎo)內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)元分化是目前急性脊髓損傷修復(fù)具有前景的修復(fù)方案之一 。 但對(duì)于陳舊性脊髓損傷 ， 較少研究關(guān)注內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞激活的相關(guān)問(wèn)題 。 一般認(rèn)為 ， 在脊髓損傷區(qū)域形成的膠質(zhì)瘢痕是阻礙脊髓損傷修復(fù)的關(guān)鍵因素 。 能否通過(guò)一次或者多次清除瘢痕組織激活內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞并促進(jìn)脊髓損傷修復(fù)目前尚未見(jiàn)報(bào)道 。
中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員戴建武團(tuán)隊(duì)與中南大學(xué)湘雅醫(yī)院神經(jīng)外科教授蔣星軍團(tuán)隊(duì)的前期研究表明 ， 載有紫杉醇的神經(jīng)再生支架材料能夠有效促進(jìn)犬急性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷后的軸突再生、神經(jīng)元再生、電生理和運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù) 。 但是于陳舊性長(zhǎng)距離脊髓損傷 ， 該生物材料是否能發(fā)揮相似的作用有待進(jìn)一步研究 。
基于此 ， 該研究通過(guò)建立大動(dòng)物比格犬陳舊性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷模型 ， 將微管蛋白穩(wěn)定藥物紫杉醇復(fù)合到自主研發(fā)的神經(jīng)再生支架材料上 ， 評(píng)價(jià)一次或者兩次清除損傷區(qū)瘢痕組織后內(nèi)源神經(jīng)干細(xì)胞的激活情況 ， 及神經(jīng)再生支架材料聯(lián)合紫杉醇對(duì)犬陳舊性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷的治療效果 。 科研人員通過(guò)手術(shù)將犬的胸段（約T8附近）完全切除1cm脊髓組織 ， 建立犬長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷模型 。 在術(shù)后第3個(gè)月和第6個(gè)月進(jìn)行了第一次和第二次瘢痕組織切除手術(shù) ， 然后分別植入載有紫杉醇的神經(jīng)再生支架材料（圖1） 。 手術(shù)后觀察期為6個(gè)月 。 通過(guò)動(dòng)物行為學(xué)評(píng)分、電生理檢查以及取材后的組織染色等手段 ， 評(píng)價(jià)神經(jīng)再生支架材料聯(lián)合紫杉醇對(duì)陳舊性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷的治療效果 。
結(jié)果表明 ， 第一次清除瘢痕組織后 ， 植入載有紫杉醇的神經(jīng)再生支架材料可以促進(jìn)陳舊性長(zhǎng)距離全橫斷脊髓損傷犬的神經(jīng)和運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù) ， 但第二次清除瘢痕組織再植入該材料后沒(méi)有類似的治療效果 。 研究還發(fā)現(xiàn) ， 在陳舊性全橫斷脊髓損傷的病變部位 ， 第一次瘢痕組織切除所激活的內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞明顯多于第二次（圖2） 。
研究表明 ， 瘢痕組織清除所激活的內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞可為嚴(yán)重脊髓損傷的患者帶來(lái)希望 ， 為未來(lái)在臨床上推廣該功能材料治療脊髓損傷提供了技術(shù)支持和保障 。 相關(guān)研究成果發(fā)表在Biomaterials Science上 。
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【研究發(fā)現(xiàn)陳舊性脊髓損傷瘢痕清除可激活內(nèi)源神經(jīng)干細(xì)胞】圖1.紫杉醇修飾的生物支架在不同時(shí)間點(diǎn)清除瘢痕后移植 。 內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞可以在第一次清除瘢痕組織后被強(qiáng)烈激活 ， 并有助于生物支架植入后的陳舊性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷修復(fù) ， 但是不能在第二次清除瘢痕組織后有效地被激活 ， 也不能促進(jìn)陳舊性脊髓損傷修復(fù) 。
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圖2.瘢痕組織清除后內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞的激活情況：（A）瘢痕組織染色示意圖（B）第一次或第二次瘢痕組織清除后第二天 ， 相鄰未損傷節(jié)段的Nestin染色圖 。 （C）定量統(tǒng)計(jì)圖 。
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