脊髓损伤后细胞凋亡基因调控研究进展
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山东医药2021年第61卷第17期间充质干细胞外泌体修复脊髓损伤作用机制的研究进展马麟,张晓勃,赵光海,巩朝阳,张海鸿兰州大学第二医院,兰州730030摘要:脊髓损伤(SCI)通常会导致不可逆的神经退行性改变并影响终生,但目前缺乏有效治疗策略。
间充质干细胞外泌体可通过促进血管生成、促进轴突生长、调节炎症反应、调节免疫反应及抑制细胞凋亡等方式修复SCI,或可能成为SCI患者治疗的新选择。
关键词:间充质干细胞;外泌体;脊髓损伤;脊髓修复;作用机制doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2021.17.024中图分类号:R744.9;R651.2文献标志码:A文章编号:1002-266X(2021)17-0089-03脊髓损伤(SCI)是一种破坏性神经退行性疾病,临床上目前缺乏对该病有效的治疗方法,而纳米技术和再生医学策略为新型疗法的开发带来了希望。
干细胞可通过替代丢失或受损的细胞为神经元提供营养支持,改善脊髓的微环境,从而促进受损轴突再生,加快SCI修复[1]。
间充质干细胞(MSCs)可来自骨髓、脂肪、脐带血和胎盘等多种组织,具有归巢、增殖、分化、分泌和免疫调节的功能,是动物研究和人类临床试验中最常用的干细胞[2]。
外泌体是释放到细胞膜外的纳米级囊泡,含有大量复杂分子如蛋白质、脂类和各种核酸,而这些分子的特性与它们的来源细胞有关[3]。
MSCs外泌体(MSCs-Exo)的生物学功能与MSCs相似,但MSCs-Exo更稳定,不会引发机体免疫排斥反应;其具有易分离的特点,故可用于将遗传物质或药物转运至靶细胞;并且尺寸相对较小,故能渗透血脑屏障到达中枢神经系统损伤部位[4-5]。
因此,MSCs-Exo是无细胞治疗的合适选择。
多项研究显示,MSCs-Exo在SCI修复中有巨大潜力。
本文就MSCs-Exo修复SCI的作用机制综述如下。
1MSCs-Exo通过促进血管生成修复SCI血管生成是SCI修复的关键,局部血管丢失与血脑屏障损伤引起的破坏可导致缺血和炎症反应,从而引发脊髓神经组织的综合性损伤[6]。
生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 2 期 240 ~ 246Current Biotechnology ISSN 2095‑2341进展评述ReviewsNrf2在脊髓损伤后铁死亡的研究进展曹静钰1 , 刘承梅2* , 祁晨旭1 , 杜开颜1 , 陈蒙1 , 侯思伟21.河南中医药大学,郑州 450046;2.河南中医药大学第一附属医院,郑州 450099摘要:铁死亡是脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI )后神经元细胞损伤的重要病理机制之一,近几年受到国内外广泛关注,但并未取得突破性进展。
目前,有研究发现氧化应激在SCI 病理生理过程中发挥着重要作用。
核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid -2 related factor 2, Nrf2)因具有抗氧化应激作用并参与SCI 后神经修复而成为研究热点,但其调控铁死亡发生发展的机制尚不明确。
简要介绍了Nrf2的基础结构及其下游靶基因,总结了铁死亡的相关机制并探索了Nrf2在SCI 治疗中的潜在作用,以期为进一步研究其与铁死亡在SCI 发生发展中的关系和探索SCI 治疗的新策略提供思路。
关键词:脊髓损伤;铁死亡;核因子E2相关因子2;氧化应激DOI :10.19586/j.2095‑2341.2022.0178 中图分类号:R651.2 文献标志码:AResearch Progress of Nrf2 in Ferroptosis After Spinal Cord InjuryCAO Jingyu 1 , LIU Chengmei 2 * , QI Chenxu 1 , DU Kaiyan 1 , CHEN Meng 1 , HOU Siwei 21.Henan University of Chinese Medicine , Zhengzhou 450046, China ;2.The First Affiliated Hospital of Henan University of Chinese Medicine , Zhengzhou 450099, ChinaAbstract :Ferroptosis is one of the important pathological mechanisms of neuronal cell injury after spinal cord injury (SCI ). It has received widespread attention at home and abroad in recent years , but no effective breakthrough has been achieved. In recent years , it has been found that oxidative stress plays an important role in the pathophysiological process. Nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) has become a hot topic of research because of its anti -oxidative stress effect and involvement in neural repair after SCI , but its mechanism of regulating the development of ferroptosis is still unclear. In this paper , we briefly described the basic structure of Nrf2 and its downstream target genes , introduced the mechanism of ferroptosis and explored the potential role of Nrf2in SCI treatment , and provided ideas for further study of its relationship with iron death in the development of SCI and explore new strategies for SCI treatment.Key words :spinal cord injury ; ferroptosis ; nuclear factor E2-related factor 2; oxidative stress脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI )属于中枢神经系统(central nervous system ,CNS )的一种创伤性疾病,损伤发生后可导致神经组织的感觉或运动功能不可逆受损。
外泌体治疗脊髓损伤的研究进展史冬玲;何冰倩;戴灵豪【摘要】Exosomes are membrane vesicles secreted by cells into the extracellular environment. Exosomes are a new cell component in the treatment of spinal cord injury. Exosomes are secreted by mesenchymal stem cells have anti-apoptotic, anti-inflammatory and pro-angiogenic effects in the treatment of spinal cord injury, which play a key role in nerve cell-cell communication and can delivery exogenous genetic material. Exosomes can penetrate blood-brain barrier and are more stable than their parent cells, reducing the safety risks in the administration of viable cells.%外泌体是细胞分泌到胞外环境的膜囊泡,是治疗脊髓损伤的一种新策略.间充质干细胞分泌的外泌体在脊髓损伤的治疗中具有抗凋亡、抗炎和促血管生成的作用,同时能促进神经细胞间的交流,并可作为外源性遗传物质的载体.与其亲代细胞相比,外泌体可穿越血脑屏障,更加稳定,降低了施用活细胞所固有的安全风险.【期刊名称】《基础医学与临床》【年(卷),期】2018(038)006【总页数】4页(P849-852)【关键词】脊髓损伤;外泌体;间充质干细胞【作者】史冬玲;何冰倩;戴灵豪【作者单位】浙江中医药大学中医药科学院,浙江杭州311400;浙江中医药大学中医药科学院,浙江杭州311400;浙江中医药大学中医药科学院,浙江杭州311400【正文语种】中文【中图分类】R341 脊髓损伤研究的现状脊髓损伤是脊柱损伤严重的并发症之一。
前列腺素E1对大鼠脊髓损伤后PARP-1表达摘要】目的:观察前列腺素E1对大鼠脊髓损伤后多聚ADP核糖聚合酶(PPRP-1) 表达的影响。
方法成年SD大鼠30只,采用Allen重物打击法制作大鼠脊髓损伤模型,随机分为前列腺素E1治疗组及对照组各15只。
治疗组每日尾静脉注射前列腺素E15ug/d,对照组尾静脉注射等量生理盐水。
取损伤段脊髓组织,免疫组化检测6小时及12小时后PPRP-1的表达变化。
结果 6小时及12小时后,前列腺素E1治疗组PARP-1表达均低于对照组(P<0.05)。
结论前列腺素E1可减少大鼠继发性脊髓损伤时的氧化应激反应,可能作为脊髓损伤的一种有潜力的新药。
【关键词】前列腺素E1;脊髓损伤;多聚ADP核糖聚合酶【中图分类号】R352【文献标识码】A【文章编号】1005-0515(2011)03-0010-01继发性脊髓损伤与脊髓序列性组织自毁性破坏发生的继发性性损伤相关,其中,氧化应激反应在损伤的继发性病理变化中有着重要作用[1]。
多聚ADP核糖聚合酶(poly(ADP-ribose)polymerase PARP)是一种DNA修复酶,DNA受到氧化损伤时被活化,参与脊髓继发性损伤[2]。
手术、药物及基因治疗的运用对脊髓损伤带来一定的效果,但脊髓损伤所致的致残率仍相当高。
前列腺素E1 (prostaglandin E1, PGE1) 是一种具有高度生物活性物质,它可舒张血管平滑肌,降低外周阻力,扩张微血管,改善全身血流动力学,并可抑制血小板聚集。
本实验通过观察PARP-1的表达,探讨PGE1对脊髓继发性损害的保护作用。
1材料与方法1.1材料:成年健康雄性SD大鼠30只,3~4月龄,体重(250±30) g,由湖北省实验动物中心提供。
实验器材为Allen打击器,FA2004A电子天平,OLYMPUS显微镜,荧光显微镜。
具体试剂及来源如下:PGE1注射液(北京泰德公司),多聚ADP核糖聚合酶(PARP-1)兔抗大鼠多克隆抗体(eBioscience公司),FITC标记的山羊抗兔抗体IgG(北京中杉金桥生物技术公司)。
脊髓损伤治疗的方法与进展[摘要] 现代医学对脊髓损伤的研究主要包括两大方面:西医药物治疗研究和中医药物治疗研究。
在动物实验基础上,临床观察损伤早期大剂量甲基强的松治疗有效;其他药物,如纳络酮、促甲状腺释放激素、自由基消除剂维生素E、超氧化物歧化因子和别嘌呤醇可减轻脊髓损伤程度。
组织及细胞的移植也一直是研究者探索的热点,如骨髓基质干细胞移植,以及基因治疗的实验研究。
但目前这些研究大多仍处于实验阶段。
近年来,随着现代医学科学的发展,运用中西医结合方法,发挥祖国医药学的巨大潜力,中药治疗脊髓原发性损伤和防治继发性损伤已取得了一些进展。
[关键词] 脊髓损伤西医治疗中医治疗一、西医治疗1、激素治疗1.1 甲基强的松龙甲基强的松龙(MP)是在20 世纪90 年代起开始应用于临床急性脊髓损伤的治疗,认为激素能减轻脊髓损伤后的继发水肿。
但近年来经过各国学者的深入研究,认为MP具有多方面的神经保护作用,包括改善微循环、抑制脂质过氧化、减少细胞钙内流、维持神经元兴奋性、降低一氧化氮活酶活性、抑制神经细胞凋亡等[1]。
马延超等[2]用甲基强的松龙对大鼠Allen’s急性脊髓损伤模型进行了实验,结果发现:甲基强的松龙能促进大鼠脊髓损伤后微管相关蛋白-2(microtubule associated protein-2, MAP-2)的表达和运动功能的回复,甲基强的松龙对MAP-2表达的上调和其能促进脊髓运动功能的恢复可能存在关联。
并推测其机制可能与其能减轻脊髓继发性损伤、保护残存的神经元有关,最终是通过与细胞内的糖皮质激素受体结合,转运至细胞核内与DNA上的特异性结构结合形成复合物,从而调控和MAP-2合成有关基因的表达。
甲基强的松龙除了对于残存神经元的保护作用以外,对于轴突再生局部的神经胶质细胞也能发生作用,诱导神经胶质分泌神经营养因子[3],从而改变了局部轴突再生的微环境。
另外,甲基强的松龙还具有抑制钙蛋白酶的作用,从而减少了MAP -2的降解[4]。
山西医科大学硕士学位论文大鼠皮质脊髓束和红核脊髓束定位损伤后运动皮质和红核神经细胞凋亡及NT-3表达的变化姓名:王茂申请学位级别:硕士专业:骨外科学指导教师:孙天胜20100315 山Ifl『医科人学硕上学位论文大鼠皮质脊髓束和红核脊髓束定位损伤后运动皮质和红核神经细胞凋亡及NT-3表达的变化。
研究生:王茂专业:骨外科导师:孙天胜摘要目的:1.观察分别损伤大鼠双侧皮质脊髓背侧束和红核脊髓束后相应的运动皮质内的贝茨细胞和红核细胞凋亡的形态及数量的变化。
2.观察分别损伤大鼠双侧皮质脊髓背侧束和红核脊髓束后相应的运动皮质内的贝茨细胞和红核细胞神经营养因子NT一3的表达变化。
3.分析两者的变化是否能反映进化论的观点,即进化低的结构的修复能力大于进化高的结构。
方法:分别建立SD大鼠双侧皮质脊髓背侧束损伤模型和双侧红核脊髓束损伤模型,采用原位细胞凋亡TUNEL法检测两组术后1d、3d、7d、14d大脑运动皮质及红核中神经细胞凋亡的形态及凋亡指数的变化;采用免疫组织化学方法检测神经营养因子NT一3的阳性细胞数及表达变化。
结果:1.皮质脊髓背侧束损伤和红核脊髓束损伤后原位细胞凋亡TUNEL法检测神经细胞凋亡结果:不同时问点大脑皮质及红核均有凋亡细胞分布,细胞核呈紫色及黄褐色双重染色,形态不一;损伤后1d,皮质脊髓背侧束损伤组的运动皮质及红核脊髓束损伤组红核的神经细胞凋亡数量增加不明显;损伤后3d,两组相应的大脑皮质及红核有大量凋亡细胞出现,并持续至14d,RST损伤组凋亡指数较dCST损伤组低(P<0.05);各时间点凋亡细胞数量与假手术组相比均增加(P<0.05);凋亡神经细胞在伤后14d较7d少,RST损伤组凋亡指数在7d及14d均较dCST损伤组低(P<0.05)。
2.免疫组织化学方法检测神经营养因子NT一3结果:NT一3在两组损伤后不同时间点在相应的运动皮质和红核均有表达;与假手术组相比,皮质脊髓背侧束损伤组于术后7d,NT一3在运动皮质表达达高峰;红核脊髓束组于术后3d,NT一3在红核表达达高峰,后缓慢下降。