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目的: 本实验主要通过APS干预大鼠SCI,观察其神经功能恢复相关指标,筛选最佳剂量。其次将APS单体应用于NSC体外培养,观察NSC增殖分化的影响。再比较APS单体及APS含药血清对NSC增殖分化影响,对比相关评判指标的变化,探求APS影响神经修复及NSC增殖分化作用机制。 方法: 1.APS对大鼠SCI神经功能变化的影响 清洁级SD大鼠80只,体重195-200g,制取大鼠脊髓半切模型后,完全随机分为4组:生理盐水( NS)-10ml/kg,低剂量组( APS-5ml/kg)、中剂量组(APS-10ml/kg)和高剂量组(APS-15ml/kg),分别每日相同时间注射相关药物,连续注射14天。测定双盲BBB评分,血液中MDA和SOD含量、诱发电位、HE染色组织病理学切片变化。Elisa方法检测组织中NGF、VEGF、TNF-ɑ、IL-1含量变化情况,Western Blot法检测ASK1、P38、P-P38蛋白表达。 2.不同剂量APS与NSC增殖分化的关系 2-3传代神经干细胞,台盼兰细胞染色后,镜下细胞计数后,每孔(20孔)细胞数约为1×109个,完全随机分组,(1)对照组(PBS组)(2)阳性对照组(BDNF组)(3)2.5% APS组(4)5% APS组(5)7.5%APS组,与相应浓度黄芪多糖共同培养3-14天,多次实验,数据取平均值。采用间接免疫荧光法检测Nestin,β-tubulinⅢ和 GFAP,通过CCK-8检测细胞增殖,Elisa检测NGF、VEGF含量,Western Blot法检测ERK和突触素P38表达。 3.APS单体及含药血清与NSC增殖分化的关系 参考前期APS剂量实验结果,制取APS含药血清,56℃灭活30min,220nm滤膜滤过除菌,-20℃保存备用。将2-3传代生长情况良好的NSC球,加台盼兰进行细胞染色,细胞计数每孔约为1×109个,完全随机分组:(1)空白对照组(PBS组)(2)空白血清组(PBS血清组)(3) APS组(4)APS含药血清(同等剂量),并加入相应药物培养3-14天。采用间接免疫荧光法检测Nestin,β-tubulinⅢ和 GFAP,通过CCK-8检测细胞增殖,Elisa检测VEGF,Western Blot法检测PI3K、P-Akt和突触素p38表达。 结果: 1.APS高中低三个剂量组干预大鼠SCI,各组大鼠均出现体重下降,BBB评分提高,且与时间呈正相关,药物组与对照组有明显差异(P<0.05)。血液中MAD浓度降低,SOD活性提高,有效缩短诱发电位MEP、SEP N1波峰潜时,并稳定波幅,利用ELISA检测发现血液中NGF、VEGF含量增加,而降低TNF-ɑ、IL-1含量减少。Western Blot结果显示ASK1、P38、P-P38蛋白表达水平下降。HE染色显示,药物组神经纤维分布和胶质细胞生长上优于对照组,且坏死囊及空泡量明显减少,其中中剂量效果最佳。 2.APS干预NSC后,NESTIN阳性说明所培养的细胞为NSC,CCK-8、Brdu结果提示APS可促进NSC增殖,并提高NSE、降低GFAP阳性细胞百分比数值,可增加VEGF、NGF含量,同时增强ERK和突触素P38蛋白表达水平,且药物组与对照组有明显差异(P<0.05),最佳剂量为5%。 3.APS单体及APS含药血清干预NSC,NESTIN阳性说明所培养的细胞为NSC,CCK-8、Brdu提示两者均可促进NSC增殖,并提高NSE,降低GFAP阳性细胞百分比数值,但两者在细胞增殖和定向诱导向NSE分化有明显差异(P<0.05),APS含药血清在提高VEGF含量、PI3K、P-Akt和突触素p38蛋白表达上效果更好。 结论: 1.中剂量APS时对大鼠SCI神经功能的恢复效果最佳。其可能通过抗氧化,缓解SCI脂质过氧化反应,同时调节血液中NGF、VEGF、TNF-ɑ、IL-1含量,活化P38 MAPK通路,抑制炎症反应和细胞凋亡,促进神经纤维增生和神经传导功能恢复。 2.APS浓度为5%时对NSC增殖分化效果最佳,可能通过调节VEGF、NGF含量及ERK蛋白,激活相关信号通路,活化下游靶基因,发挥多种生物学效应促进NSC增殖,并提高突触素p38蛋白表达,促进NSC向NSE方向分化。 3.APS含药血清对NSC增殖分化效果优于APS单体,可能通过调节VEGF含量,活化PI3K/Akt信号通路,促进Akt磷酸化,激活下游靶基因及相关转录因子,促进NSC增殖。VEGF还可以影响钙离子通道,提高突触素p38表达,促进神经干细胞向神经元分化。