缓释CXCL12对雪旺氏细胞迁移及受损面神经修复的影响与机制研究
发布时间：2020-05-11 22:46
【摘要】：背景和目的 面肌痉挛是一种常见的颅神经疾病,严重影响生活质量。血管压迫面神经导致面神经脱髓鞘改变是主要的发病基础,微血管减压术后面神经脱髓鞘损伤不能完全修复是术后无效和症状复发的主要原因,目前临床上尚缺乏促进面神经脱髓鞘修复的有效方法。因此,如何促进面神经脱髓鞘损伤的完全修复是获得满意疗效和确保术后面神经功能正常的前提与结构基础。雪旺氏细胞在周围神经损伤后的结构修复和功能重建中扮演重要的角色。首先如何让自体的雪旺氏细胞大量向损伤区迁徙并分泌神经营养因子可能是促进神经修复的有效途径。本研究设想通过在面神经脱髓鞘区周围持续注入趋化因子CXCL12,引导自身雪旺氏细胞的迁移,促进髓鞘修复,最终实现神经功能完全修复。其次,如何完成对颅内面神经根脱髓鞘部位的持续给药,形成CXCL12有效浓度,又是一个现实的难题。近年来新型材料学的进步,特别是纳米水凝胶材料的出现为这一难题的解决提供了现实的条件。本研究中我们将从三个方面对这个问题进行研究:一、缓释CXCL12对雪旺氏细胞前体细胞迁移的影响及髓鞘修复的作用(体外、体内观察);二、缓释CXCL12如何调节面神经损伤区微环境进而促进神经功能修复?(细胞因子解析);三、趋化因子CXCL12促进雪旺氏细胞前体细胞迁移和面神经修复的分子机制(受体通路阻断实验)。通过本实验的研究结果为改进面肌痉挛的治疗方法提供理论依据。方法 第一部分:通过离体实验明确CXCL12/RADA16-Ⅰ对雪旺氏细胞的影响。第二部分:综合各种检测手段确定合适参数,制作大白兔面神经颅内段脱髓鞘模型。第三部分:通过大白兔在体实验,采用分子生物学及电生理检测明确CXCL12持续作用在促进雪旺氏细胞迁移和面神经髓鞘修复中的作用。第四部分:采用细胞因子芯片技术研究缓释CXCL12作用下受损面神经局部微环境的变化。第五部分:采用CXCR4受体通路阻滞剂AMD3100对CXCL12促进雪旺氏细胞迁移和髓鞘修复的神经通路进行研究。结果 第一部分:CXCL12/RADA16-Ⅰ通过缓释CXCL12可对雪旺氏细胞产生持续诱导作用,并促进雪旺氏细胞迁移。第二部分:通过行为学、神经电生理、神经组织学检查等方法进行评估,得出对大白兔面神经脑池段行70g卡压伤所建动物模型符合面神经脱髓鞘模型,可为后续实验提供合适的动物模型。第三部分:通过光镜及电镜观察髓鞘修复情况、面神经功能康复的评估等结果证明缓释CXCL12作用下面神经脱髓鞘区雪旺氏细胞产生聚集并且聚集的雪旺氏细胞参与面神经髓鞘修复。第四部分:采用RT-PCR及Western blot等检测发现缓释CXCL12作用下受损面神经局部微环境中脑源性神经生长因子(BDNF)、睫状神经营养因子(CNTF)明显升高。第五部分:加入CXCR4受体通路阻滞剂AMD3100后,缓释CXCL12对雪旺氏细胞迁移和髓鞘修复的影响减弱,与空白对照组无统计学差异,阐明CXCL12在体情况下通过CXCR4-CXCR7受体通路发挥作用。结论 本研究证明了CXCL12/RADA16-Ⅰ可以持久缓释CXCL12,从而引导雪旺氏细胞迁移并可明显促进大白兔面神经损伤后的髓鞘修复,其可能是通过CXCR4-CXCR7受体通路发挥作用并与面神经损伤区细胞因子的升高有关。
【图文】：
复发面肌痉挛再次手术中可见 Teflon 垫片与面神经产生严重粘连。Figure1, In the reoperation of recurrent hemifacial spasm, severe adhesion between the Teflonand the facial nerve was observed.2 雪旺氏细胞在面神经髓鞘修复中的作用本文前面已经提到，面神经根部脱髓鞘病变是面肌痉挛发病机制中的重要一环，而如何促进面神经脱髓鞘修复是提高面肌痉挛治疗效果的重要研究方向。雪旺氏细胞 (Schwanncells, SCs)是由 Schwann(1939)首先发现并命名。雪旺细胞在相差显微镜下呈梭形，胞体较小，有两个长的突起，突起一般可长达 50～100μm，细胞核呈圆形，位于胞体一侧，通常细胞边缘有一亮带，所有的雪旺氏细胞都表达 Ca2+结合蛋白 S100、生长关联蛋白 43（GAP-43）,因此 S100 蛋白、GAP-43 等常用作鉴别雪旺氏细胞的免疫标志。在周围神经系统,雪旺氏细胞可表现为两种存在形式:形成髓鞘的雪旺氏细胞和不形成髓鞘的雪旺氏细胞。雪旺细
分子水平组装成 折叠，并往复形成互补离子键，最终组装成纳米纤维（图2），其纤维直径 10 ～ 20 nm，孔径 5 ～200 nm，含水量大于 99%[43-44]。图 2 显示 RADA16-1 在不同条件下的物理性状改变Figure 2, The change of physical properties of RADA16-1 under different conditions.研究表明，水凝胶结构能够模拟细胞外基质(extracellular matrix，，ECM)及其微环境，为细胞提供良好的生长环境，有利于细胞的粘附、增殖和分化[45-46]。纳米多肽水凝胶材料 RADA16-I 作为一种新型的载药材料具有如下特点和优势:（1）无细胞毒性，能够应用于生物体内；（2）可局部注射
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R745.12
本文编号：2659181
【图文】：
复发面肌痉挛再次手术中可见 Teflon 垫片与面神经产生严重粘连。Figure1, In the reoperation of recurrent hemifacial spasm, severe adhesion between the Teflonand the facial nerve was observed.2 雪旺氏细胞在面神经髓鞘修复中的作用本文前面已经提到，面神经根部脱髓鞘病变是面肌痉挛发病机制中的重要一环，而如何促进面神经脱髓鞘修复是提高面肌痉挛治疗效果的重要研究方向。雪旺氏细胞 (Schwanncells, SCs)是由 Schwann(1939)首先发现并命名。雪旺细胞在相差显微镜下呈梭形，胞体较小，有两个长的突起，突起一般可长达 50～100μm，细胞核呈圆形，位于胞体一侧，通常细胞边缘有一亮带，所有的雪旺氏细胞都表达 Ca2+结合蛋白 S100、生长关联蛋白 43（GAP-43）,因此 S100 蛋白、GAP-43 等常用作鉴别雪旺氏细胞的免疫标志。在周围神经系统,雪旺氏细胞可表现为两种存在形式:形成髓鞘的雪旺氏细胞和不形成髓鞘的雪旺氏细胞。雪旺细
分子水平组装成 折叠，并往复形成互补离子键，最终组装成纳米纤维（图2），其纤维直径 10 ～ 20 nm，孔径 5 ～200 nm，含水量大于 99%[43-44]。图 2 显示 RADA16-1 在不同条件下的物理性状改变Figure 2, The change of physical properties of RADA16-1 under different conditions.研究表明，水凝胶结构能够模拟细胞外基质(extracellular matrix，，ECM)及其微环境，为细胞提供良好的生长环境，有利于细胞的粘附、增殖和分化[45-46]。纳米多肽水凝胶材料 RADA16-I 作为一种新型的载药材料具有如下特点和优势:（1）无细胞毒性，能够应用于生物体内；（2）可局部注射
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R745.12
【参考文献】
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1 夏磊;窦宁宁;王永南;周秋梦;焦伟;朱晋;仲骏;;面肌痉挛发病机制新假说[J];中华临床医师杂志(电子版);2013年18期
本文编号：2659181
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