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周围神经再生的细胞与分子机制
周围神经损伤和再生过程是相当复杂的,它涉及雪旺氏细胞(SCs)的变性、增殖和迁移;巨噬细胞向损伤区的定向趋化,对变性SCs和崩解髓鞘吞噬;轴浆的运输与轴突的再生等方面的变化,其间有各种各样的细胞因子、细胞骨架成分以及细胞间的信号分子参与和调控.对这些物质及其相互作用进行深入研究,是探索周围神经再生的本质和规律的必由之路,本文拟就近年来的有关神经再生的分子机制的研究概况作一简要综述.
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鼻粘膜干细胞来源施万样细胞与PC12高分化细胞共培养研究
[目的]研究大鼠鼻粘膜来源干细胞(REMSCs)分化为施万样细胞与PC12高分化细胞共培养后髓鞘形成及轴突生长情况.[方法]取大鼠鼻甲组织分离、培养及鉴定REMSCs,使用Heregulin、血小板源性生长因子、成纤维细胞生长因子和Forskolin将REMSCs诱导分化为施万样细胞.将分化后形成的施万样细胞与PC12高分化细胞共培养.倒置显微镜下观察形态,免疫细胞化学染色检测细胞表面标志,电镜观察髓鞘形成能力,Western blot检测MBP.[结果]大鼠REMSCs表达外胚层标志物:nestin,SOX10和Vimentin.REMSCs诱导后形成的施万细胞成双极纺锤状,并且能够在体外持续增殖.倒置显微镜观察到施万样细胞沿PC12高分化细胞轴突生长并且促进PC12高分化细胞轴突延长,电镜显示施万样细胞和PC12高分化细胞形成髓鞘样结构.Western blot显示MBP在共培养3,6,9d呈递增趋势.[结论]从下鼻甲分离的REMSCs诱导后可形成施万样细胞,施万样细胞具有形成髓鞘及促进轴突生长能力.
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少突胶质细胞异常与精神分裂症关系的研究进展
精神分裂症(schizophrenia)是一种严重的精神疾病,以思维,情感与行为障碍为主要表现,近年来研究发现其病因与发病机制与少突神经胶质细胞异常及髓鞘形成障碍有关.
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运动训练结合针刺对坐骨神经损伤大鼠肌力和神经纤维恢复的影响
目的：对比运动训练、针刺疗法、运动训练结合针刺疗法对坐骨神经损伤大鼠肌力和神经纤维恢复情况的影响，为周围神经损伤患者的康复治疗提供可靠的参考依据。方法将75只SD大鼠随机分为对照组、运动训练组、针刺组、运动训练结合针刺组、假手术组，钳夹法制造大鼠坐骨神经损伤模型。于造模后第3、4、5周电生理检测不同组别大鼠股二头肌的单收缩力与强直收缩力，通过电镜观察计算再生神经纤维髓鞘厚度的平均值变化情况。结果运动训练组、针刺组及运动训练结合针刺组肌肉的单收缩力和强直收缩力均高于对照组，其中，运动训练结合针刺组高于运动训练组和针刺组。运动训练组、针刺组、运动训练结合针刺组三组的髓鞘厚度的平均值均高于对照组髓鞘厚度平均值，运动训练结合针刺组的髓鞘厚度平均值高于运动训练组和针刺组。结论运动训练结合针刺疗法可更好地促进SD大鼠的肌力和神经纤维的恢复。
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连接蛋白29在小鼠耳蜗中的表达
目的 研究连接蛋白29(connexin 29, Cx29)在小鼠内耳的表达,探讨Cx29突变致聋的原因.方法 野生型小鼠耳蜗冰冻切片,用神经丝蛋白(neurofilament, NF)、髓鞘相关糖蛋白抗体(myelin associated glycoprotein, MAG)和神经胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)抗体与Cx29抗体行双重免疫荧光染色,荧光显微镜观察染色结果.结果 Cx29主要表达于位听神经和螺旋神经节细胞髓鞘,MAG与Cx29的共同表达于内耳位听神经处,表达呈圈状;GFAP只在内听道以外的脑干部位表达,与Cx29无共同表达;Cx29形成一个个圈样围绕NF;血管纹处可见Cx29微量表达.结论 Cx29在小鼠内耳中大量表达,可能对维持小鼠正常听觉功能起重要作用.
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格林巴利综合征患者脑脊液髓鞘碱性蛋白抗体测定及其抗原制备
目的:探讨格林巴利综合征(GBS)是否存在中枢神经系统脱髓鞘现象.方法:应用酸提法从胎儿大脑白质中提取髓磷脂碱性蛋白(MBP),经Sephdex-G150柱层析纯化和SDS-PAGE圆盘电泳分析,以纯化的MBP为抗原,用EUSA法测了44例GBS患者、38例其他神经疾病(OND)患者和33例正常人.结果:经酸提后的碱蛋白,共有3个洗脱峰;SDS-PAGE证实第三峰中含1.7kD和2.1kD两条区带;GSF-MBP-EgG检测,GBS组阳性率为38.6%(17/44),OND组阳性率为34%(13/38),对照组阳性率为9%(3/33).结论:MBP作为髓鞘的主要蛋白在GBS的自身免疫性脱髓鞘的过程中起重要作用.
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少突胶质细胞系基因-1与髓鞘再生
少突胶质细胞系基因-1(Olig-1)属于碱性-螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子家族.Olig-1对少突胶质细胞系分化、神经细胞特殊功能均发挥重要作用,同时对少突胶质细胞介导的髓鞘修复至关重要.本文就Olig-1基因与脱髓鞘疾病髓鞘修复的关系综述如下.
关键词： 少突胶质细胞系基因-1 少突胶质细胞 髓鞘 再生 -
脑老化导致学习记忆损害及其与髓鞘结构改变的关系
目的探讨脑老化时认知功能改变、髓鞘结构和成分变化及其之间关系.方法使用穿梭箱、电镜和免疫组织化学技术,观察了老年大鼠学习、记忆维持功能、髓鞘和轴突的超微结构改变,以及髓鞘碱性蛋白表达变化.结果在训练第1天至第6天,老年大鼠主动逃避反应率(AAR)、总逃避反应(GAR)率较青年组显著减慢(P <0.01),逃避潜伏时(LER)较青年组延长(P <0.01),训练第6天青年组GAR达到(89.0±6.6)%,老年只有(40.5±6.8)%,青年组LER为(3.16±0.47)s,老年组为(6.10±0.71)s.在记忆功能维持上,训练后第5天和第10天,老年组大鼠AAR、GAR很快降低,LER明显升高,较青年组差异有显著性(P <0.01).老年大鼠髓鞘异常为轴突周围间隙扩大,髓鞘致密层分离,部分板层结构破坏,髓鞘内形成大泡,轴突直径增加,轴突内含有吞噬小泡、致密颗粒和巨大线粒体,少突胶质细胞电子密度增加.老年大鼠髓鞘碱性蛋白(MBP)表达下降.结论老年大鼠学习及记忆维持能力降低,老化可以导致轴突及髓鞘的结构变化,MBP表达降低,髓鞘结构和成分改变可能参与老化时学习和记忆损害.
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儿童中枢神经系统髓鞘障碍性疾病临床与磁共振特征
目的研究儿童中枢神经系统(CNS)髓鞘障碍性疾病临床与磁共振特征.方法对28例儿童CNS髓鞘障碍性疾病进行临床及磁共振分析.结果髓鞘形成不良15例,多发性硬化(MS)6例,肾上腺脑白质营养不良(ALD)4例,急性播散性脑脊髓炎(ADEM)3例.结论MRI可作为早期特异性诊断手段,非遗传因素所致者可采用大剂量激素或免疫球蛋白治疗,围生期缺氧缺血病变造成的脱髓鞘改变可进行早期预防.
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实验性变态反应性脑脊髓炎大鼠脊髓Nogo-A蛋白表达变化
目的 观察神经生长抑制因子Nogo-A蛋白在实验性变态反应性脑脊髓炎(EAE)大鼠腰膨大处脊髓表达的时程变化,探讨Nogo-A蛋白在EAE发生、发展中的作用.方法 雌性Wistar大鼠106只,随机分为EAE组70只,对照组36只.以新鲜豚鼠全脊髓匀浆加完全福氏佐剂为抗原,免疫接种雌性Wistar大鼠,并辅以百日咳原液以增加血脑脊液屏障的通透性,建立EAE动物模型,符合纳入标准者随机分为第1、3、7、14、24、28天6个时点组.对照组用9g/L盐水代替豚鼠全脊髓匀浆,同样随机分为6个时点组.采用免疫组织化学法检测在EAE发病后不同时期大鼠腰膨大脊髓内Nogo-A的表达,并采用改良酸性品红苯胺蓝神经髓鞘染色法行髓鞘染色,了解髓鞘脱失情况.结果 对照组各组大鼠脊髓内Nogo-A表达无明显差异.EAE组Nogo-A表达量在发病后第1天即有所下降;第3天下降至低,与对照组相比差异显著(P<0.01);第7天后表达上升,第14天左右达高峰,与对照组比较有显著性差异(P<0.01);第21天有所回降,第28天时已接近正常水平,但仍高于对照组(P<0.01).髓鞘染色显示在EAE发病后第1天已有明显的髓鞘脱失,在第3、7天髓鞘脱失为严重,可见大片或融合的脱髓鞘灶,甚至轴索染色亦缺失,呈空泡样改变,发病后第14、21天髓鞘脱失缓解,在发病后第28天偶有单个脱髓鞘灶.结论 Nogo-A参与EAE的发生发展过程,尤其是在中后期对神经损伤恢复、结构重塑可能发挥重要作用.
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亚铁氰化铜法示乙酰胆碱酯酶方法的改进
目的探讨周围神经乙酰胆碱酯酶及髓鞘同时染色.方法将劳克坚牢蓝染髓鞘与亚铁氰化铜染乙酰胆碱酯酶两方法结合并给于改进.结果乙酰胆碱酯酶活性处呈红棕色颗粒,髓鞘呈蓝色.结论此方法简单易行,可用于周围神经纤维性质的鉴别及运动神经纤维再生的研究.
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尼美舒利对脊髓超微结构改变及神经功能恢复的影响
目的:对比激素甲基强的松龙对脊髓损伤的治疗机制,研究尼美舒利的抗炎作用对脊髓损伤的影响,观察尼美舒利对急性脊髓损伤大鼠脊髓组织的病理学改变以及神经功能恢复的影响.方法:参考改良Allen法制作大鼠急性脊髓损伤模型,造成大鼠半瘫.32只大鼠随机分成尼美舒利、甲基强的松龙和空白对照组,所有大鼠分别在1、3、5、7、14、21d接受BBB神经运动功能评分.观察大鼠后肢运动功能恢复情况,22d后取出脊髓损伤标本,进行光镜及电镜超薄切片观察.结果:光镜下尼美舒利组见脊髓组织结构比较清晰,灰质内偶有小空腔,有较多的正常神经元,核膜完整,胞浆内尼氏体清晰可见.激素组情况与尼美舒利组大致相似.电镜下尼美舒利组大鼠脊髓损伤节段髓鞘及轴索、线粒体、毛细血管、突触小泡等改变较空白对照组轻,有些结构接近正常,有神经纤维修复再生.尼美舒利组与激素组的BBB评分方差分析优于空白对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:大鼠脊髓损伤后,早期使用尼美舒利可以减轻脊髓炎症反应,水肿及髓鞘的变性,减少凋亡细胞的生成,改善脊髓损伤区的组织结构,减轻脊髓损伤的继发损害,促进神经功能的恢复.
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雪旺氏细胞促进周围神经再生的分子机制
雪旺氏细胞(Schwann cells,SCs)是一种神经胶质细胞,由Schwann于1939年首先发现并命名.在周围神经系统,它以两种形式存在:包绕轴突并形成髓鞘或包绕轴突不形成髓鞘.SCs来源于胚胎时期的神经嵴细胞,并且先后经历SCs前体和不成熟的SCs两个阶段,终形成成熟的SCs.周围神经损伤后,SCs则发生形态、行为学的改变,具体包括:①SCs的崩解、增生、迁移及其崩解物对巨噬细胞的趋化作用;②分泌神经营养因子及细胞外基质,防止受损神经元死亡,并为轴突提供良好的再生环境;③与再生轴突形成缝隙连接和紧密连接,直接与其进行信息传递和物质交换.
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脊髓损伤后移植治疗的研究进展
脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)是人类致残率高的疾患之一.脊髓损伤后断裂的轴突不能有效再生是导致残障的关键.有不少因素被认为导致了轴突不能有效再生,如胶质疤痕、髓鞘抑制物、生长因子支持不足和缺乏轴突再生的容许基质等.而外周神经系统(peripheral nerve system, PNS)之所以能完全再生,主要是由于神经轴突的髓鞘细胞--雪旺细胞(Schwann cells, SCs,神经膜细胞)能有效地增殖形成引导通道,并分泌大量神经营养因子(NTFs)和细胞分子,促使轴突有效再生,恢复功能.因此,在SCI区域,植入一种有能力改变CNS损伤后微环境、促进和诱导SCI轴突有效修复再生的基质,是人们一直努力的目标.近年来,对于脊髓损伤治疗的一系列动物实验取得了肯定的成果.本文就脊髓损伤后的几种主要移植物和移植方法综述如下.
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振荡电场刺激对少突胶质前体细胞活化及髓鞘再形成的影响
目的 观察振荡电场刺激(OFS)对脊髓少突胶质前体细胞(OPCs)活化为成熟少突胶质细胞及髓鞘再形成的影响.方法 48只SD大鼠采用Allen's打击法建立脊髓损伤模型,随机分为实验组和对照组.实验组植入刺激器给予振荡电场刺激,对照组只植入振荡电场刺激器但不施加刺激.在实验开始后的4d、7d、10d、14d取两组大鼠脊髓进行免疫荧光染色观察成熟少突胶质细胞的表达;4周和6周取大鼠脊髓行固蓝染色观察髓鞘形成情况,同时检测各组大鼠BBB功能学评分.结果 成熟少突胶质细胞的表达在4 ～14d时呈现递增的趋势,但实验组成熟少突胶质细胞在表达数量和体积上明显优于对照组,同时细胞排列更加有序;在6周时,实验组脊髓白质内的平均髓鞘面积相对比和BBB评分与对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05).而4周时,BBB评分两组之间差异有统计学意义,平均髓鞘面积相对比之间差异无统计学意义(P＞0.05).结论 振荡电场刺激可以促进少突胶质前体细胞活化为成熟少突胶质细胞,促进髓鞘的再形成从而改善脊髓损伤后的神经功能恢复.并且,运动功能的改善较髓鞘的形成可以更早和明显.
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不同活化状态的巨噬细胞对雪旺细胞增殖、分泌神经生长因子功能的影响
目的 观察不同活化状态的巨噬细胞对雪旺细胞(SCs)生理功能的影响.方法 分离、培养成年SD大鼠巨噬细胞,利用髓鞘组织(20μg/well)使其激活;从新生1d SD大鼠坐骨神经内分离SCs(1×106个/ml)并培养于Transwell下室.共培养组:激活状态的巨噬细胞加入到Transwell上室;对照组1:Transwell上室内加入未激活的巨噬细胞;对照组2:Transwell上室内加入不含细胞的培养基.通过细胞计数、3H-TdR掺入法检测SCs增殖情况,Western blot检测SCs表达神经生长因子(NGF)水平.结果 共培养组从新生大鼠内获取4.16×106个SCs,明显高于对照组1(3.83×106)和对照组2(3.19×106)(P<0.05);3H-TdR结果显示细胞增殖水平(0.2766±0.0079)明显强于对照组1(0.2268±0.0084)和对照组2(0.1929±0.0031)(P<0.05);WB结果显示NGF表达水平明显高于对照组(P<0.05). 结论巨噬细胞对SCs的影响受其活化状态的影响,激活状态的巨噬细胞可以明显促进SCs增殖,增强其表达NGF的能力.
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大鼠胫神经损伤后远侧端髓鞘和轴索再生的研究
目的：探讨大鼠胫神经损伤时远侧端髓鞘和轴突的再生速度。方法：大鼠54只，建立神经原位桥接动物模型，其中36只大鼠用于荧光示踪注射，根据缝合口神经远端荧光示踪剂注射点位置不同，分为10 mm 组和30 mm 组各18只，分别于术后4、8、12周三个时间点进行处理，每组每个时间点6只；其他18只大鼠用于髓鞘染色，分别于术后4、8、12周三个时间点进行处理。结果：术后8、12周，10 mm 和30 mm 组的 L3~L6脊神经节内有荧光标记细胞，30 mm 组明显少于10 mm 组，有显著性差异（P<0.01)；术后8、12周，患侧的损伤神经远侧端有大量排列有序的有髓神经纤维，10 mm 组与30 mm 组间差异无统计学意义（P>0.05）。10 mm 和30 mm 组术后8、12周的胫神经运动神经传导速度高于术后4周，有显著性差异（P<0.01）；术后各时间点，患侧的胫神经运动神经传导速度均低于正常对照（健侧），有显著性差异（P<0.01）。结论：大鼠胫神经损伤后远侧端髓鞘和轴索生长速度不一致。
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Lysosomal Exocytosis in Schwann Cells Contributes to Axon Remyelination
髓鞘形成是一个包括协同性的胞吐、内吞、mRNA转运和细胞骨架的动态变化的复杂过程.尽管髓鞘的异常在溶酶体贮积症中很常见,但对溶酶体在髓鞘形成和维持中所扮演的角色仍不清楚.本文发现Schwann细胞中的晚期内涵体/溶酶体包含大量的髓鞘蛋白P0,含量占超过一半的外周神经系统中的致密髓鞘的总蛋白并且在不同的刺激下表现出Ca2+依赖性的胞吐作用.Rab27a(一种将分泌溶酶体运输至细胞膜的小GTP酶)下调,极大地阻碍了Schwann细胞中的溶酶体胞吐作用,减少了再生坐骨神经的髓鞘形成.这些发现强调了Schwann细胞中溶酶体的新角色,提示调节Schwann细胞中的溶酶体胞吐作用在外周神经系统中有很重要的生理和病理意义.
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Oligodendrocytes in Mouse Corpus Callosum are Coupled Via Gap Junction Channels Formedby Connexin47 and Connexin32
已有的超微结构研究显示,白质中的少突胶质细胞和星形胶质细胞之间存在缝隙连接,但少突胶质细胞之间不存在缝隙连接,虽然体外培养的少突胶质细胞可形成功能性缝隙连接.本文研究新生小鼠胼胝体急性脑片中的少突胶质细胞的功能性连接.以全细胞膜片钳技术用生物胞素(一种可渗透的缝隙连接示踪剂)标记少突胶质细胞.平均61个细胞为链霉亲和素-Cy3标记的生物胞素阳性.约77%的连结细胞表达少突胶质细胞标志蛋白CNPase阳性染色,9%表达星形胶质细胞标志蛋白GFAP阳性,14%为CNPase和GFAP阴性.后者的大部分表达Olig2和一些NG2(少突胶质细胞前体细胞的标志物).少突胶质细胞表达Cx47、Cx32和Cx29,星形胶质细胞表达Cx43和Cx30.在Cx47敲除小鼠中,连结细胞的数量减少80%.单独删除Cx32或Cx29并不能显著减少连结细胞的数量,但Cx32/Cx47双缺陷小鼠中没有观察到相互连结的细胞.Cx47敲除完全消除了少突胶质细胞与星形胶质细胞间的耦联.在Cx43敲除动物中,少突胶质细胞-星形胶质细胞间连接仍然存在,但与少突胶质细胞前体细胞间的耦联没有被观察到.在Cx43/Cx30双敲除小鼠中,少突胶质细胞-星形胶质细胞连接几乎不存在.解开连结的少突胶质细胞显示为较高的膜输入电阻.本文认为,白质中的少突胶质细胞依靠Cx47和Cx32的表达形成功能性的合胞体,而星形胶质蛋白缝隙连接蛋白的表达能提升此网络的大小.
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人脑正常铁代谢的MR研究进展
脑铁是保障正常神经功能不可缺少的重要元素,承担氧运输和电子传递,参与神经递质和髓鞘合成;然而,过量的铁能够引起自由基形成,脂质过氧化,进而损害神经组织.脑铁沉积随着年龄增长而加重,并与老年人运动、认知功能下降密切相关~[1～5].在神经系统慢性疾病中,如Parkinson病(PD)~[4,6,7]、Alzheimer病(AD)~[4,8,9]、多发性硬化(MS)~[4,10-12]等,均有脑铁异常积聚.
