论文部分内容阅读
在中枢神经系统中,少突胶质细胞延伸出膜样突起紧紧包裹缠绕轴突形成髓鞘。在髓鞘节段之间轴突裸露的部分称为朗飞氏结,神经冲动在郎飞氏结间跳跃式传导从而加快了传导速度。髓鞘还为轴突提供物理保护和营养支持的功能。多发性硬化(Multiple sclerosis,MS)是中枢神经系统最常见的脱髓鞘疾病,目前缺少有效的治疗方法,是神经系统难以治愈的疾病。MS的病理学特征包括炎症、血脑屏障的破坏、髓鞘脱失和轴突变性。多数MS患者早期,破坏的髓鞘通过再生再生修复,使症状得到缓解。然而,随着持续的脱髓鞘,髓鞘再生过程逐渐失败,出现轴突退化,最终导致神经元的丢失。神经元丢失可能是MS患者致残的根本原因。因此,促进髓鞘再生是改善和治疗MS的有效策略,而研究髓鞘再生的机制对于寻找新的治疗靶点具有非常重要的意义。我们在前期研究中发现,组织蛋白酶C(Cathepsin C,CatC)在中枢神经系统炎症和脱髓鞘疾病中表达显著增加。而且在小鼠脱髓鞘模型中,Cat C过表达通过增加中枢神经系统的炎性细胞浸润,从而加重了髓鞘的损害。然而Cat C在髓鞘再生中的作用我们并不清楚。 目的: 探究Cat C在脱髓鞘疾病中对髓鞘再生功能的影响及其分子机制。 方法: 利用C57BL/6J野生型(wild type,WT)、CatC过表达(CatC over expression,Cat C OE)和Cat C敲减(Cat C knock down,Cat C KD)的小鼠,使用脑立体定位仪注射2μl的1%溶血卵磷脂(lysolecithin,LPC)至小鼠胼胝体小钳(the forceps minor of the corpus callosum,fmi),诱导局灶性脱髓鞘模型。WT小鼠注射2μl的PBS作为对照。在LPC注射第7天和14天取材。利用免疫组织化学的染色方法观察比较脱髓鞘区域少突胶质细胞(CC1)的数目和小胶质细胞(Iba-1)活化的情况;利用电镜技术观察并分析G-ratio比值(轴突直径/髓鞘总直径),比较脱髓鞘区域髓鞘再生情况;利用Real-time PCR的方法观察比较脱髓鞘区域促炎性因子TNF-α和IL-1β的表达情况;利用少突胶质细胞前体细胞标志物PDGFR-α免疫荧光和胸腺嘧啶核苷类似物(5-Ethynyl-2-deoxyuridine,EdU)双染色的方法观察比较少突胶质细胞前体细胞的增殖情况。采用单因素方差分析的方法对实验数据进行统计分析,当P<0.05表示统计结果有显著性差异,结果用平均数±标准差来表示。 结果: 1.在LPC注入14天时,Cat C OE组小鼠脑脱髓鞘区域的少突胶质细胞数目显著低于野生型和Cat C KD组小鼠的少突胶质细胞数目。 2.在LPC注射14天时,Cat C OE组小鼠脑脱髓鞘区域的G-ratio比值显著高于野生型和Cat C KD组小鼠的比值。 3.在LPC注射7天和14天时,Cat C OE组小鼠脑脱髓鞘区域的小胶质细胞数目都显著高于野生型和Cat CKD组小鼠的小胶质细胞数目。 4.在LPC注射7天和14天时,Cat C OE组小鼠脑脱髓鞘区域的促炎性因子TNF-α和IL-1β的表达都显著高于野生型和Cat C KD组小鼠的表达。 5.在LPC注射14天时,Cat C OE组小鼠脑脱髓鞘区域的增殖的少突胶质细胞前体细胞数目显著低于野生型和Cat C KD组小鼠的增殖数目。 结论: Cat C基因过表达增强LPC诱导的脱髓鞘模型中脱髓鞘区域小胶质细胞活化以及促炎性因子TNF-α和IL-1β的表达而导致了髓鞘再生迟滞。