SOX2转染星形胶质细胞促大鼠脊髓损伤神经功能恢复研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ALFU
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[目的]脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后如何促进神经功能的恢复是研究的难点。神经再生是补充丢失的细胞和修复损伤的理想途径,但成年脊髓产生新神经元的能力有限。细胞重编程可以解决补充神经元问题。相关文献发现在体内外转染神经源性因子能促使星形胶质细胞向神经干细胞或神经元转化。本实验借助钳夹型大鼠SCI模型,运用慢病毒使SOX2转染大鼠脊髓损伤中星形胶质细胞,探讨其转化为神经干细胞和神经元的情况,并通过丙戊酸(Valproic acid,VPA)促使其成熟为功能性神经元,改善大鼠后肢运动。[方法]1、60只清洁级雄性SD大鼠,重约240g,分成假手术组(Sham组,n=12),脊髓损伤组(SCI组,n=12),脊髓损伤+慢病毒组(SOX2-NC组,n=12),脊髓损伤+过表达SOX2慢病毒组(SOX2-OE组,n=12),脊髓损伤+过表达SOX2慢病毒+丙戊酸组(SOX2-OE+VPA组,n=12)。构建大鼠钳夹型SCI模型。假手术组仅打开椎管,其它各组用70g动脉瘤夹对大鼠T10节段做1min钳夹。Sham和SCI组(损伤上下端注入0.9%氯化钠),SOX2-NC组(损伤上下端注入慢病毒),SOX2-OE和SOX2-OE+VPA组(损伤上下端注入过表达SOX2慢病毒)。SOX2-OE+VPA组腹腔连续4w给与丙戊酸,其余组给与等量0.9%氯化钠。在术后1d、3d、7d、14d、21d、28d采用BBB运动评分和Rivlin实验评估脊髓运动恢复情况。取材前1w腹腔注入BrdU。2、注射慢病毒后4w灌注、取材,观察损伤节段脊髓形状,液化,与周围组织粘连情况,常规脱水、包埋,行HE染色检测脊髓形状、脊髓空洞及脱髓鞘情况;行甲苯胺蓝染色观测尼氏小体数量及形状。3、免疫组化检测SOX2、BrdU表达情况,分别观察转染星形胶质细胞,神经元的增殖数量情况。4、WB检测SOX2、DCX蛋白表达情况,观察转染星形胶质细胞、神经干细胞情况。[结果]1、造模后各组BBB分数和Rivlin实验都降低,随着时间发展各组分数逐渐升高。Sham组于各观察时间点均高于其余各组(P<0.05),SOX2-OE和SOX2-OE+VPA组在造模后7d及其后各观察时间点分数均高于SCI组(P<0.05)。2、HE染色结果提示Sham组脊髓结构清晰,白质神经纤维数目丰富,未见明显脱髓鞘;灰质神经元数目丰富;SCI组灰白质分线不清,脱髓鞘明显,脊髓空洞明显,神经元重度减少;SOX2-OE和SOX2-OE+VPA组灰白质分线尚清,少量脱髓鞘,脊髓空洞面积较小,神经元中度减少。3、甲苯胺蓝结果示SOX2-OE和SOX2-OE+VPA组Nissl小体阳性面积均高于 SCI 组(P<0.05)。4、免疫组化及WB结果示SOX2-OE和SOX2-OE+VPA组转染星形胶质细胞、增殖神经元、DCX-阳性神经干细胞明显多于SCI组。[结论]1、SOX2转录因子可以提高大鼠SCI后行为学评分分数,改善神经运动恢复。2、SOX2转录因子可以减轻脊髓空洞形成及脱髓鞘程度,促进轴突再生,促进脊髓神经传导通路修复。3、SOX2转录因子转染星形胶质细胞,可促进神经干细胞及神经元增多,进而促进大鼠运动恢复。
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