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脊髓损伤(SCI)是一个非常复杂的病理过程,损伤部位有很多不利于轴突再生的因素,如胶质斑痕、髓鞘来源的抑制蛋白、神经细胞的损失以及营养因子分泌的缺乏等等,因此,脊髓损伤的修复难度很大,很难通过某种单一的手段达到治愈的目的。本研究在以往研究基础上,尝试用抗NgR(Nogo66受体)疫苗联合神经干细胞(NSCs)移植治疗脊髓损伤。NgR疫苗诱导产生的抗NgR抗体可以封闭神经元上的NgR,阻止髓鞘抑制因子Nogo、MAG和OMgp与NgR结合,从而促进神经元轴突再生。而NSCs注入体内可以补充因损伤丢失的细胞,并释放有利于组织修复的营养因子。因此,我们希望通过联合治疗,使两者效应互补,提高疗效。
本研究采用重物坠落大鼠SCI模型,在脊髓损伤一周后,给损伤大鼠接种NgR蛋白疫苗,损伤8周后进行绿色荧光神经干细胞(GFP-NSCs)移植。体内外抗体检测结果显示,脊髓损伤以后接种疫苗可以有效诱导机体产生抗NgR抗体,而且该抗体可以顺利进入损伤脊髓。免疫组化和BBB等行为学试验显示,NgR疫苗与神经干细胞联合治疗,可以有效保护脊髓前角运动神经元,促进SCI大鼠运动功能的恢复,与疫苗或NSCs单一治疗组比较,有显著差异。此外,在联合治疗组,NgR疫苗可以显著增强NSCs在体内沿脊髓纵轴迁移的能力,而且可以诱导移植的NSCs分化为神经元和少突胶质细胞。而在NSCs单一治疗组,移植的NSCs在体内在体内的迁移十分有限,并且只能分化为星形胶质细胞。体外实验进一步证明,由于NSCs也表达NgR,NgR疫苗诱导产生的抗NgR抗体也可以封闭髓鞘抑制因子对NSCs的作用。NSCs与来自中枢神经系统髓鞘的共培养实验显示,中枢的髓鞘可以显著抑制NSCs向少突胶质细胞分化,并且延缓少突胶质的成熟,而抗NgR抗体对此有一定程度的拮抗作用,这可能是NgR疫苗在体内能促进NSCs向少突胶质分化的主要因为。
总之,我们的研究结果表明,NgR疫苗联合NSCs移植治疗脊髓损伤,疗效优于单一治疗。