脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)是一种严重的中枢神经系统(Central nervous system, CNS)创伤,目前尚无有效的治疗手段。传统观念认为,困扰脊髓损伤后神经功能修复的关键问题是损伤的神经组织及细胞无法再生。干细胞的发现使中枢神经系统损伤的研究进入了新的领域。目前,SCI后的细胞替代治疗已成为神经功能修复的热点问题。常用的方法有外源性干细胞移植与激活并诱导内源性神经干细胞(endogenous neural stem cells, ENSCs),与外源性干细胞移植相比,激活并诱导内源性神经干细胞来修复脊髓损伤,不存在安全及伦理问题,其新生的神经组织细胞在与机体整合上具有同源性,不存在排斥反应。然而,研究显示脊髓损伤后被激活的ENSCs大多数分化为星形胶质细胞参与了胶质瘢痕的形成,而几乎不分化为神经元,而胶质瘢痕的形成对损伤后神经轴突的再生具有明显的抑制作用。如何在脊髓损伤后给予适当的干预,减轻胶质瘢痕的形成,并使损伤后被激活的ENSCs更多的分化为神经元而减少向星形胶质细胞的分化比例。姜黄素(curcumin)是姜科姜黄属植物根茎的提取物,作为传统中药材,广泛应用于风湿病、发热、肠道疾病、外伤、闭经等,当代研究表明姜黄素对炎症、神经退行性疾病、心血管疾病、代谢性疾病、自身免疫性疾病和肿瘤等多种疾病均有疗效而无明显毒副作用。近年来对中枢神经系统损伤的研究显示姜黄素具有明显的神经保护作用,并且姜黄素可刺激胚胎神经前体细胞增殖,也可增强成年海马的神经发生。本实验通过应用姜黄素干预大鼠脊髓挫伤模型,观察损伤后大鼠神经功能修复情况,及其对脊髓内源性神经干细胞的诱导及分化、损伤后胶质瘢痕的影响。目的探讨姜黄素对脊髓损伤后胶质瘢痕的形成及内源性神经干细胞分化的影响对损伤后功能修复的作用。方法雄性SD大鼠138只随机分为3组：分别为假手术组(n=15)、单纯损伤组(n=63)、姜黄素干预组(n=63)。假手术组仅行椎板切除术,单纯损伤组及姜黄素干预组以70g力的动脉瘤夹于脊髓T9-T10节段钳夹1min造模。姜黄素干预组于脊髓损伤后30min按200mg/kg剂量经腹腔注射给予姜黄素,单纯损伤组相同方法给予等量生理盐水。分别于损伤后1d、1w、2w、4w、8w等时间点行BBB运动功能评分及斜板试验评价大鼠后肢功能,后处死大鼠并取材,HE染色观察损伤部位组织病理变化,免疫荧光染色分别观察Nestin、Tujl、GFAP/CSPG的表达,蛋白质印迹法检测Wnt3a蛋白及β-catenin表达情况。于脊髓损伤后8w在大鼠脑双侧运动皮质区注射5%生物素葡聚糖胺,3w后行免疫荧光染色顺行示踪皮质脊髓束。结果BBB运动功能评分及斜板试验显示损伤后自1w开始,各时间点姜黄素干预组大鼠后肢功能恢复情况均优于单纯损伤组(P<0.05)。4w时脊髓损伤中心囊腔周边形成胶质瘢痕,姜黄素干预组GFAP及CSPG表达明显弱于单纯损伤组(P<0.05)。姜黄素干预组传导至损伤平面以下的皮质脊髓束纤维数量多于单纯损伤组(P<0.05)。免疫荧光染色显示脊髓损伤后1d即可见损伤区附近有Nestin阳性细胞,1w时达高峰,2w时明显减少。姜黄素干预组Tuj1阳性神经元数量较单纯损伤组明显增多(P<0.05)。Western Blot检测Wnt3a及β-catenin表达显示假手术组几乎无表达,姜黄素干预组表达量较单纯损伤组明显增强(P<0.05)。结论我们的研究显示姜黄素可能通过激活Wnt/β-catenin信号通路使脊髓损伤后部分内源性神经干细胞向神经元方向分化,减轻胶质瘢痕,从而改善大鼠后肢功能的恢复。