研究背景多年以来,国内外促进中枢神经修复的方法主要集中在调控中枢微环境中的神经生长因子、抑制因子^[2]和增加神经元内在生长潜能^[3]等方面,尤其是联合运用可实现一定程度的再生和功能恢复^[4,5],但效果仍不满意。近年来研究发现,中枢神经疾病或损伤会触发多种修复过程,包括神经发生、轴突萌芽、突触发生、血管生成、轴突再生和再髓鞘化等^[6],这其中小胶质细胞发挥了十分关键的作用^[7]。目前,调控小胶质细胞介导的神经炎症,已逐渐成为中枢神经损伤修复新的研究方向。一、中枢神经炎症在神经损伤后发挥促进继发损伤（M1）和促进再生修复（M2）的双重作用,促进小胶质细胞向M2型极化,可减少炎症继发性损伤和促进神经修复。近年研究发现,中枢神经疾病或损伤过程中小胶质细胞激活会产生两种表型—M1型和M2型。M1型也叫经典激活,主要发挥促炎作用。M1型细胞主要通过释放蛋白酶和活性氧等机制执行宿主抵抗病原体的功能,也能损害健康的神经元;M2型也叫替代激活,主要发挥抗炎作用,M2型细胞具有神经保护、减轻炎症、清除组织碎片、促进组织修复、血管形成和髓鞘再生等作用^[8,9]。研究表明,促进中枢神经损伤后小胶质细胞向M2型极化,可减少炎症引起的继发性损伤,促进神经修复。二、CD11b蛋白表达在巨噬细胞、粒细胞、小胶质细胞、DCs等多种细胞,CD11b分子功能复杂多样,CD11b信号在不同的细胞可执行不同的功能。如CD11b在巨噬细胞可负向调控TLR4引发的炎症。相反,CD11b在DCs上则正向调控TLR4诱导的信号。此外,CD11b在DCs上亦可通过上调microRNA-146a负向调控TLR9触发的DCs交叉启动。三、CD11b在巨噬细胞和脑小胶质细胞可负向调控TLR-4信号,促进细胞向M2型极化,减轻M1型炎症,促进修复。以往研究发现,CD11b在巨噬细胞可通过激活Src从而激活Cb1-1促进Myd88和TRIF的泛素化降解而抑制TLR信号,使NF-κB失活,减轻M1型炎症^[10];同时CD11b可通过Src-Akt-GSK3-c-jun和Src-Stat6途径使巨噬细胞向M2型极化并分泌IL-10,从而促进实验型肠炎的愈合^[11]。值得注意的是,最新研究证实,CD11b在中枢小胶质细胞亦可通过激活Src信号,明显减少M1型细胞因子IL-6,TNF-a的产生,从而减轻神经疼痛^[12]。四、国内外以及我们前期研究发现,TLR-4信号在视神经损伤后视网膜炎性反应中发挥关键作用^[13,14],抑制TLR-4或其下游关键信号TRIF可明显减轻视神经损伤后视网膜炎性反应,减少RGCs变性及丢失,促进视神经再生^[14-16]。综上所述,由于:（1）抑制TLR-4信号可明显减轻视神经损伤后视网膜炎性反应,减少RGCs变性及丢失,促进视神经再生。（2）CD11b在巨噬细胞和中枢小胶质细胞可负性调节TLR-4信号,促进细胞M2表型和组织修复。视网膜小胶质细胞与中枢小胶质细胞有相同的起源,而CD11b在视网膜小胶质细胞上有无类似相关功能,目前尚无文献报道。（3）CD11b在不同的细胞可能执行不同的功能。因此,我们假设CD11b在视网膜小胶质细胞可能会影响视神经损伤后TLR-4信号,进而影响随后的RGCs变性和丢失以及视神经再生。CD11b在视网膜小胶质细胞可能也存在M1/M2表型调节机制。为验证这些假设,本课题在引进CD11b基因敲除鼠纯合子和建立视神经钳夹伤模型基础上,主要进行了以下五个方面的研究:1.CD11b蛋白在正常成年和视神经损伤后C57BL/6J小鼠视网膜视神经的表达与定位;2.CD11b蛋白对视神经损伤后视网膜小胶质细胞激活和M1/M2表型调控作用;3.CD11b蛋白介导视网膜小胶质细胞激活M1/M2表型转化对视神经损伤后视网膜神经节细胞的变性和丢失的作用;4.CD11b蛋白介导视网膜小胶质细胞激活M1/M2表型转化对视神经损伤后视神经再生的作用。5.CD11b蛋白介导视网膜小胶质细胞激活M1/M2表型转化机制初步探讨。主要结果和结论如下:1.CD11b蛋白主要表达在视网膜视神经小胶质细胞,在正常成年C57BL/6J鼠视网膜视神经中低表达。视神经损伤后视网膜和视神经CD11b蛋白表达量明显升高,伤后7天达峰值,至伤后28天仍维持较高水平。2.CD11b基因缺失明显加重视神经损伤后视网膜小胶质细胞的M1型激活。表现为各时间点CD11b基因缺失鼠视网膜小胶质细胞在总体数量上、阿米巴样细胞数量上、GCL层数量上和M1型细胞数量上较WT组均明显增多,这种差异在伤后7天时最为显著。3.CD11b基因缺失加重视神经损伤后视网膜M1型炎症,减低M2型炎症,促使小胶质细胞向M1表型极化。表现为跟WT组比较,各时间点CD11b基因缺失鼠视网膜M1型小胶质细胞数量明显增多,M1型炎性因子IL-6和TNF-α表达明显增多;而M2型小胶质细胞数量明显减少,M2型炎性因子Arg-1和IL-10表达明显减少。4.CD11b基因缺失明显加重视神经损伤后视网膜神经节细胞（RGCs）的变性和丢失。表现为TUJ1⁺细胞在形态上胞体逐渐萎缩变小,分支减少;在数量上逐渐减少。跟各时间点WT组比较,CD11b基因缺失鼠RGCs数量进一步减少,至伤后28天时,CD11b基因缺失鼠视网膜仅剩13%RGCs残留。5.CD11b基因缺失明显减少视神经损伤后视网膜GAP-43的表达。GAP-43是一种轴突再生标记分子,神经损伤后经历存活和再生的神经元GAP-43表达会明显升高。GAP-43水平的高低可间接反应神经元的存活和再生状态。我们发现,正常静息状态下视网膜GAP-43表达量很低,视神经损伤后GAP-43表达明显升高。跟各时间点WT组比较,CD11b基因缺失鼠视网膜GAP-43表达量明显减少。6.CD11b基因缺失明显减少视神经损伤后视神经再生。玻璃体腔注射霍乱毒素（CTB）以及GAP-43染色轴突定量均显示,各时间点CD11b基因缺失组视神经再生轴突较WT组明显减少。同时,CD11b基因缺失鼠视神经出现大量CTB⁺细胞。7.6中CTB⁺细胞经证实为小胶质细胞,提示小胶质细胞吞噬了CTB⁺轴突纤维,CD11b基因缺失可能引起小胶质细胞吞噬功能紊乱,小胶质细胞吞噬轴突纤维,可能是视神经再生减少的重要原因。8.CD11b基因缺失明显加重视神经损伤后视神经胶质瘢痕的形成。视神经损伤后局部胶质瘢痕形成是轴突不能有效再生的重要原因,实验中CD11b基因缺失组视神经胶质瘢痕形成较WT组明显加重。9.CD11b基因缺失明显加重视神经损伤后视觉功能的丧失。视觉电生理F-VEP实验证实,视神经损伤后CD11b基因缺失组视神经功能较WT组明显降低。10.CD11b基因缺失引起视神经损伤后视网膜TLR-4信号通路关键分子TLR-4、My D88、TRIF表达上调和下游M1信号的激活,提示CD11b负性调节TLR-4信号在视神经损伤后视网膜小胶质细胞激活及促炎（M1）和抗炎（M2）平衡中发挥重要作用。