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《bmscs移植聯(lián)合vegf對大鼠脊髓損傷后神經(jīng)細胞凋亡和神經(jīng)功能恢復的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、因此,通過抑制細胞凋亡或許能夠減少脊髓的繼發(fā)性損傷,保護神經(jīng)組織,為脊髓損傷的治療找到新的思路與途徑??聽柕热俗钕扔?972年對細胞凋亡進行了描述,這是一種特別的細胞死亡方式,它和細胞壞死是有分別的。凋亡是指細胞根據(jù)自身的遺傳規(guī)律對外界特定的環(huán)境進行反應并調(diào)控,自動結(jié)束生命的過程。它是一種主動過程,細胞可以通過調(diào)節(jié)本身內(nèi)在凋亡基因的表達而有序死亡,從一定程度上來講,凋亡或許可以[7]進行人為的調(diào)控?;虻霓D(zhuǎn)錄表達和蛋白質(zhì)的合成是細胞凋亡的必經(jīng)過程。細胞壞死是在強烈的理化等條件下導致細胞水腫脹大、細胞膜破裂、細胞內(nèi)容物流出的無
2、序死亡過程,這是一種不可逆的被動過程,不具有調(diào)控性。近年來,隨著分子生物學研究的發(fā)展,凋亡基因已成為研究的熱點,人們發(fā)現(xiàn),細胞的凋亡受細胞的內(nèi)部和外部環(huán)境的影響,細胞凋亡在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中具有十分重要的[8]作用。1998年,Emery等首先證明了人類創(chuàng)傷性脊髓損傷后細胞凋亡的存在。此后,對嚙齒類動物脊髓損傷模型的研究也證實了細胞凋亡在脊髓損傷中的作用[9]。越來越多的研究告訴我們,神經(jīng)細胞的凋亡過程具有高度的可調(diào)控性,基于此,我們可以通過調(diào)控一些不利環(huán)境和因素從而減少或阻止神經(jīng)細胞的凋亡,促進脊髓損后神經(jīng)功能的恢復。目前
3、對細胞凋亡的研究,比較流行的是Bcl-2基因家族。Bcl-2和Bax同屬于Bcl-2基因家族的成員,二者在細胞凋亡的調(diào)控中相互拮抗,對細胞的存活或凋亡起著決定性的作用。Bcl-2是一種重要的凋亡抑制基因,它主要在細胞凋亡[10]的早期發(fā)揮作用從而減少或阻礙DNA裂解和細胞凋亡的發(fā)生。Bax是Bcl-2家族中的一種重要的促進凋亡基因,其促進細胞凋亡的機制主要有兩種:首先Bax本身具有促凋亡作用,同時可以與自身形成同二聚體引發(fā)凋亡;其次Bax還[11]可以同Bcl-2構(gòu)成異二聚體,抑制Bcl-2的抗凋亡作用。凋亡抑制基因(Bcl
4、-2)表達增加,則細胞凋亡減少,凋亡促進基因(Bax)表達增加,則細胞凋亡增多,二者的比例從一定程度上決定著神經(jīng)細胞的存活與凋亡。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)是調(diào)節(jié)血管生成的肽類物質(zhì),對于血管的生成和改善局部血循環(huán)功能障礙具有良好的作用,在繼發(fā)性SCI中起著重要的調(diào)控作用。以往的研究認為VEGF對脊髓損傷的保護作用是通過改善損傷局部的缺血、缺氧環(huán)境而實現(xiàn)的。近年來大量的相關研究讓我們了解到,血管內(nèi)皮生長因子不9萬方數(shù)據(jù)僅能夠改善局部的血液循環(huán),同時可以促進軸突的生長,防止細胞損傷,抑制神經(jīng)元凋亡,阻止或減輕脊髓的繼發(fā)性損傷,
5、促進脊髓功能的恢復。VEGF抑制神經(jīng)元凋亡的機制目前尚不是十分清楚,可能與Bcl-2基因家族有關。脊髓損傷之后,外源性VEGF通過某種途徑作用于受損的神經(jīng)細胞的特異性受體,使得細胞程序性啟動Bcl-2基因家族,參與凋亡調(diào)控過程。VEGF能提高抗凋亡基因[12]Bcl-2的表達,降低凋亡抑制基因Bax的表達。在脊髓的原發(fā)性損傷導致神經(jīng)元、膠質(zhì)細胞壞死和軸索斷裂的基礎上,再加上繼發(fā)性損傷引起的殘存神經(jīng)元的凋亡、神經(jīng)纖維的脫髓鞘改變、膠質(zhì)瘢痕的形成等,加重了脊髓損傷的進展和程度。神經(jīng)元細胞能夠分泌各種神經(jīng)營養(yǎng)因子,對于維持神經(jīng)元的
6、存活和軸突的再生具有重要作用。脊髓損傷后,因為神經(jīng)元的大量壞死、凋亡,導致神經(jīng)營養(yǎng)因子分泌不足,局部微環(huán)境發(fā)生惡化,抑制了軸突的再生。這些因素共同導致了神經(jīng)功能難以恢復。目前脊髓損傷修復研究的熱點趨勢主要是以下兩個方面:首先抑制殘存神經(jīng)元的凋亡,促進神經(jīng)元的再生或替代修復;其次促進軸突的生長,同時消除不利軸突生長的因素。脊髓損傷后,神經(jīng)細胞變性、凋亡、軸索斷裂,需要引導殘存的神經(jīng)細胞以出芽形式重新生成軸突,并穿過膠質(zhì)瘢痕與遠側(cè)軸突建立新的突觸關聯(lián)。大量醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)通過干細胞的移植可以實現(xiàn)這一目的。近年來,有關干細胞的研究非常
7、火熱,同時取得了重大的研究成果,其在臨床中的應用前景非常廣闊。目前研究的比較熱門的干細胞移植主要有胚胎干細胞,神經(jīng)干細胞,嗅鞘細胞,許旺細胞,骨髓間充質(zhì)干細胞等等。前四種干細胞由于倫理問題、來源問題、免疫排斥問題、取材問題等等,導致難以滿足臨床需要。BMSCs不僅具有干細胞的特性,而且自體取材方便,提取分離簡便易行,培養(yǎng)、擴增過程簡單,還可以將外源基因很好的轉(zhuǎn)入并促進其表達,其遺傳背景非常穩(wěn)定,沒有類似于神經(jīng)干細胞及胚[13]胎干細胞的倫理學問題,因此具備了神經(jīng)修復細胞來源的前提條件。正因如此,采用BMSCs植的途徑治療脊髓
8、損傷已成為勢在必行的方法,但其能否通過抑制神經(jīng)細胞的凋亡達到修復脊髓損傷目的暫時國內(nèi)外研究較少?;谝陨系姆治隹偨Y(jié),本實驗利用BMSCs移植聯(lián)合應用VEGF治療SD大鼠脊髓損傷,通過BBB評分法檢測大鼠脊髓損傷后的運動功能改善情況,采取RT-PCR方法檢測凋亡基因Bcl-2和Bax表達的變