脊髓损伤后细胞凋亡基因调控研究进展

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间充质干细胞外泌体修复脊髓损伤作用机制的研究进展

间充质干细胞外泌体修复脊髓损伤作用机制的研究进展

山东医药2021年第61卷第17期间充质干细胞外泌体修复脊髓损伤作用机制的研究进展马麟,张晓勃,赵光海,巩朝阳,张海鸿兰州大学第二医院,兰州730030摘要:脊髓损伤(SCI)通常会导致不可逆的神经退行性改变并影响终生,但目前缺乏有效治疗策略。

间充质干细胞外泌体可通过促进血管生成、促进轴突生长、调节炎症反应、调节免疫反应及抑制细胞凋亡等方式修复SCI,或可能成为SCI患者治疗的新选择。

关键词:间充质干细胞;外泌体;脊髓损伤;脊髓修复;作用机制doi:10.3969/j.issn.1002-266X.2021.17.024中图分类号:R744.9;R651.2文献标志码:A文章编号:1002-266X(2021)17-0089-03脊髓损伤(SCI)是一种破坏性神经退行性疾病,临床上目前缺乏对该病有效的治疗方法,而纳米技术和再生医学策略为新型疗法的开发带来了希望。

干细胞可通过替代丢失或受损的细胞为神经元提供营养支持,改善脊髓的微环境,从而促进受损轴突再生,加快SCI修复[1]。

间充质干细胞(MSCs)可来自骨髓、脂肪、脐带血和胎盘等多种组织,具有归巢、增殖、分化、分泌和免疫调节的功能,是动物研究和人类临床试验中最常用的干细胞[2]。

外泌体是释放到细胞膜外的纳米级囊泡,含有大量复杂分子如蛋白质、脂类和各种核酸,而这些分子的特性与它们的来源细胞有关[3]。

MSCs外泌体(MSCs-Exo)的生物学功能与MSCs相似,但MSCs-Exo更稳定,不会引发机体免疫排斥反应;其具有易分离的特点,故可用于将遗传物质或药物转运至靶细胞;并且尺寸相对较小,故能渗透血脑屏障到达中枢神经系统损伤部位[4-5]。

因此,MSCs-Exo是无细胞治疗的合适选择。

多项研究显示,MSCs-Exo在SCI修复中有巨大潜力。

本文就MSCs-Exo修复SCI的作用机制综述如下。

1MSCs-Exo通过促进血管生成修复SCI血管生成是SCI修复的关键,局部血管丢失与血脑屏障损伤引起的破坏可导致缺血和炎症反应,从而引发脊髓神经组织的综合性损伤[6]。

211025955_Nrf2_在脊髓损伤后铁死亡的研究进展

211025955_Nrf2_在脊髓损伤后铁死亡的研究进展

生物技术进展 2023 年 第 13 卷 第 2 期 240 ~ 246Current Biotechnology ISSN 2095‑2341进展评述ReviewsNrf2在脊髓损伤后铁死亡的研究进展曹静钰1 , 刘承梅2* , 祁晨旭1 , 杜开颜1 , 陈蒙1 , 侯思伟21.河南中医药大学,郑州 450046;2.河南中医药大学第一附属医院,郑州 450099摘要:铁死亡是脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI )后神经元细胞损伤的重要病理机制之一,近几年受到国内外广泛关注,但并未取得突破性进展。

目前,有研究发现氧化应激在SCI 病理生理过程中发挥着重要作用。

核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid -2 related factor 2, Nrf2)因具有抗氧化应激作用并参与SCI 后神经修复而成为研究热点,但其调控铁死亡发生发展的机制尚不明确。

简要介绍了Nrf2的基础结构及其下游靶基因,总结了铁死亡的相关机制并探索了Nrf2在SCI 治疗中的潜在作用,以期为进一步研究其与铁死亡在SCI 发生发展中的关系和探索SCI 治疗的新策略提供思路。

关键词:脊髓损伤;铁死亡;核因子E2相关因子2;氧化应激DOI :10.19586/j.2095‑2341.2022.0178 中图分类号:R651.2 文献标志码:AResearch Progress of Nrf2 in Ferroptosis After Spinal Cord InjuryCAO Jingyu 1 , LIU Chengmei 2 * , QI Chenxu 1 , DU Kaiyan 1 , CHEN Meng 1 , HOU Siwei 21.Henan University of Chinese Medicine , Zhengzhou 450046, China ;2.The First Affiliated Hospital of Henan University of Chinese Medicine , Zhengzhou 450099, ChinaAbstract :Ferroptosis is one of the important pathological mechanisms of neuronal cell injury after spinal cord injury (SCI ). It has received widespread attention at home and abroad in recent years , but no effective breakthrough has been achieved. In recent years , it has been found that oxidative stress plays an important role in the pathophysiological process. Nuclear factor E2-related factor 2 (Nrf2) has become a hot topic of research because of its anti -oxidative stress effect and involvement in neural repair after SCI , but its mechanism of regulating the development of ferroptosis is still unclear. In this paper , we briefly described the basic structure of Nrf2 and its downstream target genes , introduced the mechanism of ferroptosis and explored the potential role of Nrf2in SCI treatment , and provided ideas for further study of its relationship with iron death in the development of SCI and explore new strategies for SCI treatment.Key words :spinal cord injury ; ferroptosis ; nuclear factor E2-related factor 2; oxidative stress脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI )属于中枢神经系统(central nervous system ,CNS )的一种创伤性疾病,损伤发生后可导致神经组织的感觉或运动功能不可逆受损。

外泌体治疗脊髓损伤的研究进展

外泌体治疗脊髓损伤的研究进展

外泌体治疗脊髓损伤的研究进展史冬玲;何冰倩;戴灵豪【摘要】Exosomes are membrane vesicles secreted by cells into the extracellular environment. Exosomes are a new cell component in the treatment of spinal cord injury. Exosomes are secreted by mesenchymal stem cells have anti-apoptotic, anti-inflammatory and pro-angiogenic effects in the treatment of spinal cord injury, which play a key role in nerve cell-cell communication and can delivery exogenous genetic material. Exosomes can penetrate blood-brain barrier and are more stable than their parent cells, reducing the safety risks in the administration of viable cells.%外泌体是细胞分泌到胞外环境的膜囊泡,是治疗脊髓损伤的一种新策略.间充质干细胞分泌的外泌体在脊髓损伤的治疗中具有抗凋亡、抗炎和促血管生成的作用,同时能促进神经细胞间的交流,并可作为外源性遗传物质的载体.与其亲代细胞相比,外泌体可穿越血脑屏障,更加稳定,降低了施用活细胞所固有的安全风险.【期刊名称】《基础医学与临床》【年(卷),期】2018(038)006【总页数】4页(P849-852)【关键词】脊髓损伤;外泌体;间充质干细胞【作者】史冬玲;何冰倩;戴灵豪【作者单位】浙江中医药大学中医药科学院,浙江杭州311400;浙江中医药大学中医药科学院,浙江杭州311400;浙江中医药大学中医药科学院,浙江杭州311400【正文语种】中文【中图分类】R341 脊髓损伤研究的现状脊髓损伤是脊柱损伤严重的并发症之一。

前列腺素E1对大鼠脊髓损伤后PARP-1表达

前列腺素E1对大鼠脊髓损伤后PARP-1表达

前列腺素E1对大鼠脊髓损伤后PARP-1表达摘要】目的:观察前列腺素E1对大鼠脊髓损伤后多聚ADP核糖聚合酶(PPRP-1) 表达的影响。

方法成年SD大鼠30只,采用Allen重物打击法制作大鼠脊髓损伤模型,随机分为前列腺素E1治疗组及对照组各15只。

治疗组每日尾静脉注射前列腺素E15ug/d,对照组尾静脉注射等量生理盐水。

取损伤段脊髓组织,免疫组化检测6小时及12小时后PPRP-1的表达变化。

结果 6小时及12小时后,前列腺素E1治疗组PARP-1表达均低于对照组(P<0.05)。

结论前列腺素E1可减少大鼠继发性脊髓损伤时的氧化应激反应,可能作为脊髓损伤的一种有潜力的新药。

【关键词】前列腺素E1;脊髓损伤;多聚ADP核糖聚合酶【中图分类号】R352【文献标识码】A【文章编号】1005-0515(2011)03-0010-01继发性脊髓损伤与脊髓序列性组织自毁性破坏发生的继发性性损伤相关,其中,氧化应激反应在损伤的继发性病理变化中有着重要作用[1]。

多聚ADP核糖聚合酶(poly(ADP-ribose)polymerase PARP)是一种DNA修复酶,DNA受到氧化损伤时被活化,参与脊髓继发性损伤[2]。

手术、药物及基因治疗的运用对脊髓损伤带来一定的效果,但脊髓损伤所致的致残率仍相当高。

前列腺素E1 (prostaglandin E1, PGE1) 是一种具有高度生物活性物质,它可舒张血管平滑肌,降低外周阻力,扩张微血管,改善全身血流动力学,并可抑制血小板聚集。

本实验通过观察PARP-1的表达,探讨PGE1对脊髓继发性损害的保护作用。

1材料与方法1.1材料:成年健康雄性SD大鼠30只,3~4月龄,体重(250±30) g,由湖北省实验动物中心提供。

实验器材为Allen打击器,FA2004A电子天平,OLYMPUS显微镜,荧光显微镜。

具体试剂及来源如下:PGE1注射液(北京泰德公司),多聚ADP核糖聚合酶(PARP-1)兔抗大鼠多克隆抗体(eBioscience公司),FITC标记的山羊抗兔抗体IgG(北京中杉金桥生物技术公司)。

脊髓损伤后细胞凋亡基因调控研究进展

脊髓损伤后细胞凋亡基因调控研究进展
B res 等 研 究证 实 , 髓 损 伤 后 广 泛存 在 细胞 凋 亡 现 adey 脊
依赖途径 , 其过程是 凋亡 因子促使 线粒 体释放 细胞色 素 C, 胞 色 素 C经 由三 磷 酸 腺 苷 ( T 使 凋亡 蛋 白酶 活 化 细 A P) 因子一 A a I 发生构 象改变而 活化 , 而促使 csae l pf ) ( - 从 aps- 9 前体活化 , 活化 的 csae aps ̄ 9激活下游效应酶 csae , aps 3切 - 割 特 定 的凋 亡 底 物 。二 为 凋 亡 死 亡 受 体 途 径 , 过 程 由 其 死亡受体 C 9 、 D 5肿瘤坏 死因子受体 ( N R) 、 R 、 R T F 一 D 3D 4 1
国际 骨 科 学 杂 志
21 0 0年 5月 第 3 卷 1
第 3期 I t ) to ,Ma 5 2 1 ,Vo.3 , . n rh p J( y2 , 0 0 1 1 No 3

1 ・ 87
脊髓损伤后 细胞凋亡基 因调控研究进展
汪红林
摘要
徐 祝 军
脊 髓 损 伤 后神 经 细胞 发 生 凋 亡 与基 因调 控 密切 相 关 , 控 过 程 有 多基 因参 与 , 调 包括 半 胱 氨 酸
表 达 明显 升 高 , d时 达 最 高值 , 7 随后 下 降 ; 亡 细 胞 检 测 凋
象 。多项研 究 证 实 , 管是 人类 还是 动物 , 不 脊髓 损伤 后出现的神 经元 和 神经 胶质 细胞 死 亡 均继发 于细胞 凋 亡 。脊髓损 伤后神经 细胞发 生 凋亡 的机 制十 分 复杂 , 各 种刺激信号 可通过 多种途 径诱 导凋亡 发生 , 同时涉及 多
或 D 5等 接 头 蛋 白 ( 死 亡 效 应 结 构 区 ) 导 , 化 起 始 R 有 介 活 酶 csae1等 , 而 活 化 csae aps- 进 aps 3等 , 发 凋 亡 反 应 。  ̄ 诱

继发性脊髓损伤与细胞凋亡综述

继发性脊髓损伤与细胞凋亡综述

V0 . 3 o 1 1 2 N . F b 2 C7 e .0 r
继发 性脊 髓损 伤 与细胞 凋亡 综述
王威 孙 丽君2 ,
(. 1赤峰 学院 附属 医院, 内蒙古 赤峰 040 ; 200 内蒙古医学院第一附属 医院)
摘 要 :细胞凋亡在继发性脊髓损伤 中扮 演着重要 角色 ,本 文就 脊髓损伤后 细胞凋亡发 生发展 的 生理病理机制及其
有 : 凋亡细胞 主要分布于 白质 ;②灰质 中有少量神经元 ① 凋亡 , 主要位 于后角 I Ⅲ区;③ 凋亡细 胞 以胶 质细胞 且 一
为主 ,根据 细胞形 态和分布区域分析 ,人多数为少突胶质 细胞 ;④相邻节段 ( 即急性脊髓损伤后的缺血 区)有更多 的细胞 凋亡 .其时相分布的特征为 :①损伤段凋亡现象 主 要发生在伤 后 2h 4 ;②相 邻一 节 段凋 亡高 峰在 7h 2 ,凋亡 细胞数量远远 高于原发损伤段 ;③相邻节段凋亡现象持续
不仅促进局部损 伤部位的继发变性 ,也能使远离损伤部位
的传 导束发 生慢 性脱 髓鞘 .有研究发现凋亡细胞在空间 和 时相分布 上也 有一 定 的特征 … 4,其 空 间分布 的特 征 主要
损伤 细胞凋 亡 的信号 传 导 :死亡 受体 是 细胞 膜表 面 的受
体 ,通过其胞外结构域与相应 的死 亡配体或因子及效应分
子结合,形成死亡信号复合体 (I ) DS ,启动细胞凋亡. C
目前 发 现 引 起 细 胞 凋 亡 的死 亡受 体 有 T F I a/ pl N R 、FsA o
( c 9 ) R 、 一 R 、D 5 R 等 ) 即 D一 5 、D 3 D 4 R 、D 6 .触发 细胞凋 亡的受体 主要是 T FI ③ 脊髓 损伤 细胞 凋亡 的其 他调控 NR. 基因: 脊髓损伤还有许 多基因参 与凋亡的调控 ,这些基 因 包括 b 一 基因家族 、p3 c 基 因家族 和 即刻 早期基 因 c 2 l 5、I e

脊髓损伤的治疗最新进展

脊髓损伤的治疗最新进展
6. 兴奋性氨基酸受体阻断药 兴奋性氨基酸(excitatory amino acid, EAA)包括谷氨酸、天冬氨酸和甘氨酸,是一组具 有细胞毒性作用的氨基酸,其中以谷氨酸毒性最强。谷氨酸 受体分为离子型谷氨酸受体 [包括 N-甲基-D 天冬氨酸受体 (N-methyl-d-aspartate receptor, NMDA-R)、α-受 体 (alpha-amino-3-hydroxy-5-methylisoxa- zole propionate receptor, AMPA-R)、红藻氨酸受体(kainic acid receptor, KA-R)等 3 种亚型] 和代谢型谷氨酸受体 (metabotropic glutamate receptor-5, MGluR-5)。5-甲基二氢二 苯并环庚烯亚氨马来酸(5S, 10R-5-methyl-10, 11-dihydro-5H- dibenzo[a,d] cyclohepten-5,10-imine maleate, MK-801)和右旋 甲氧甲基吗啡(dextromethorphan, DM)作为非竞争性阻断药 在实验性脊髓损伤治疗中的价值已多有报道。Kong 等 应 [15] 用 二 羟 基 喹 酮 (1,2,3,4-tetrahydro-6-nitro-2,3-dioxo [f] quinoxaline-7-sulfonamide diaodium, NBQX)选择性阻断非 N- 甲基-D 天冬氨酸受体介导的阳离子转运过程,发现脊髓损伤 后的功能障碍得到缓解;可能系通过快速和选择性诱导上调 纤维母细胞生长因子-2(FGF-2)mRNA 水平实现的。二羟基 喹酮对神经细胞的保护作用已被许多研究结果所肯定,其作 用优于 5-甲基二氢二苯并环庚烯亚氨马来酸,并极有可能应 用于临床。另有一类以利鲁唑(riluzole)为代表的药物在脊髓 损伤后可以阻止谷氨酸的释放,并与甲泼尼龙在抗脂质过氧 化方面具有协同作用。

脊髓损伤治疗的方法与进展

脊髓损伤治疗的方法与进展

脊髓损伤治疗的方法与进展[摘要] 现代医学对脊髓损伤的研究主要包括两大方面:西医药物治疗研究和中医药物治疗研究。

在动物实验基础上,临床观察损伤早期大剂量甲基强的松治疗有效;其他药物,如纳络酮、促甲状腺释放激素、自由基消除剂维生素E、超氧化物歧化因子和别嘌呤醇可减轻脊髓损伤程度。

组织及细胞的移植也一直是研究者探索的热点,如骨髓基质干细胞移植,以及基因治疗的实验研究。

但目前这些研究大多仍处于实验阶段。

近年来,随着现代医学科学的发展,运用中西医结合方法,发挥祖国医药学的巨大潜力,中药治疗脊髓原发性损伤和防治继发性损伤已取得了一些进展。

[关键词] 脊髓损伤西医治疗中医治疗一、西医治疗1、激素治疗1.1 甲基强的松龙甲基强的松龙(MP)是在20 世纪90 年代起开始应用于临床急性脊髓损伤的治疗,认为激素能减轻脊髓损伤后的继发水肿。

但近年来经过各国学者的深入研究,认为MP具有多方面的神经保护作用,包括改善微循环、抑制脂质过氧化、减少细胞钙内流、维持神经元兴奋性、降低一氧化氮活酶活性、抑制神经细胞凋亡等[1]。

马延超等[2]用甲基强的松龙对大鼠Allen’s急性脊髓损伤模型进行了实验,结果发现:甲基强的松龙能促进大鼠脊髓损伤后微管相关蛋白-2(microtubule associated protein-2, MAP-2)的表达和运动功能的回复,甲基强的松龙对MAP-2表达的上调和其能促进脊髓运动功能的恢复可能存在关联。

并推测其机制可能与其能减轻脊髓继发性损伤、保护残存的神经元有关,最终是通过与细胞内的糖皮质激素受体结合,转运至细胞核内与DNA上的特异性结构结合形成复合物,从而调控和MAP-2合成有关基因的表达。

甲基强的松龙除了对于残存神经元的保护作用以外,对于轴突再生局部的神经胶质细胞也能发生作用,诱导神经胶质分泌神经营养因子[3],从而改变了局部轴突再生的微环境。

另外,甲基强的松龙还具有抑制钙蛋白酶的作用,从而减少了MAP -2的降解[4]。

大鼠皮质脊髓束和红核脊髓束定位损伤后运动皮质和红核神经细胞

大鼠皮质脊髓束和红核脊髓束定位损伤后运动皮质和红核神经细胞

山西医科大学硕士学位论文大鼠皮质脊髓束和红核脊髓束定位损伤后运动皮质和红核神经细胞凋亡及NT-3表达的变化姓名:王茂申请学位级别:硕士专业:骨外科学指导教师:孙天胜20100315 山Ifl『医科人学硕上学位论文大鼠皮质脊髓束和红核脊髓束定位损伤后运动皮质和红核神经细胞凋亡及NT-3表达的变化。

研究生:王茂专业:骨外科导师:孙天胜摘要目的:1.观察分别损伤大鼠双侧皮质脊髓背侧束和红核脊髓束后相应的运动皮质内的贝茨细胞和红核细胞凋亡的形态及数量的变化。

2.观察分别损伤大鼠双侧皮质脊髓背侧束和红核脊髓束后相应的运动皮质内的贝茨细胞和红核细胞神经营养因子NT一3的表达变化。

3.分析两者的变化是否能反映进化论的观点,即进化低的结构的修复能力大于进化高的结构。

方法:分别建立SD大鼠双侧皮质脊髓背侧束损伤模型和双侧红核脊髓束损伤模型,采用原位细胞凋亡TUNEL法检测两组术后1d、3d、7d、14d大脑运动皮质及红核中神经细胞凋亡的形态及凋亡指数的变化;采用免疫组织化学方法检测神经营养因子NT一3的阳性细胞数及表达变化。

结果:1.皮质脊髓背侧束损伤和红核脊髓束损伤后原位细胞凋亡TUNEL法检测神经细胞凋亡结果:不同时问点大脑皮质及红核均有凋亡细胞分布,细胞核呈紫色及黄褐色双重染色,形态不一;损伤后1d,皮质脊髓背侧束损伤组的运动皮质及红核脊髓束损伤组红核的神经细胞凋亡数量增加不明显;损伤后3d,两组相应的大脑皮质及红核有大量凋亡细胞出现,并持续至14d,RST损伤组凋亡指数较dCST损伤组低(P<0.05);各时间点凋亡细胞数量与假手术组相比均增加(P<0.05);凋亡神经细胞在伤后14d较7d少,RST损伤组凋亡指数在7d及14d均较dCST损伤组低(P<0.05)。

2.免疫组织化学方法检测神经营养因子NT一3结果:NT一3在两组损伤后不同时间点在相应的运动皮质和红核均有表达;与假手术组相比,皮质脊髓背侧束损伤组于术后7d,NT一3在运动皮质表达达高峰;红核脊髓束组于术后3d,NT一3在红核表达达高峰,后缓慢下降。

脊髓损伤修复研究进展

脊髓损伤修复研究进展
理论上讲,脊髓神经再生必须达到以下条件:①有一 定的神经元存活,提供轴突再生所需的结构和功能物质; ②再生轴突生长足够的距离。穿过受损部位;③有利于神
万方数据
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经再生的微环境;④再生轴突定位于合适靶细胞,形成功
mTOR是一类脯氨酸调控的丝氨酸一苏氨酸蛋白激 酶,为结构复杂的大分子蛋白。nlT()R含有介导蛋白复 合物中蛋白质与蛋白质相互作用的HEAT结构域,参与 mTOR催化活性调节的FAT结构域和FATC结构域,可 结合其他mTOR的FRB结构域。具有丝氨酸一苏氨酸蛋 白激酶活性、能使丝氨酸一苏氨酸磷酸化的蛋白激酶结构 域及参与抑制roTOR活性调节、靠近C末端的自抑制结 构域[2。]。上述结构特点使mTOR成为重要的信号转导 分子,其参与的信号转导通路见图1。
长分化提供场所;②细胞移植与基因工程研究相结合,通 过转基因技术使细胞具有更多的功能,通过基因敲除、基
因沉默等技术去除细胞移植治疗脊髓损伤的不利因素; ③结合多细胞因子的联合移植,创造脊髓修复所需的傲
环境;④通过干预信号转导通路,使某些促进神经再生的
因素增强,抑制再生因素减弱。
Paul唧R,M∞soud"IF,Huang 参考文献
有多个研究应用基因工程技术克隆抑制脊髓再生蛋 白抗体的DNA,接种于受损脊髓并产生抗体,以中和抑制 脊髓再生蛋白,达到促进脊髓再生的目的。Bourquin 等[30。将Nogo-A抗体DNA接种于大鼠。以产生Nogo-A 抗体,中和Nogo-A蛋白,促进中枢神经细胞损伤修复。 Yu等∞妇将NgR抗体DNA接种大鼠脊髓,表达的NgR 抗体与Nogo竞争结合NgR,也可很好地促进脊髓损伤修 复。从上述研究可看出,基因修饰细胞对促进脊髓再生、 治疗脊髓损伤有着十分诱人的前景。 6展望

急性脊髓损伤后线粒体的功能变化

急性脊髓损伤后线粒体的功能变化

急性脊髓损伤后线粒体的功能变化程刚【摘要】Mitochondria is one of the most vulnerable organelles. Mitochondrial oxidative phosphorylation provides most of the energy required by cell activity. Post-traumatic changes of mitochondrial function directly affect the function and survival of nerve cells. Therefore, understanding the molecular mechanism behind the functional changes of mitochondria in secondary spinal cord injury is important for the treatment and prognosis of spinal cord injury. This article presents an overview on the mechanisms of mitochondrial injury, in such aspects as energy metabolism, reactive oxygen species generation, calcium overload.%线粒体是对各种损伤最为敏感的细胞器之一;细胞活动所需绝大多数的能量都是由线粒体氧化磷酸化提供.外伤后线粒体功能的改变直接影响到神经细胞的功能和存活.因此,了解继发性脊髓损伤中线粒体的功能变化的分子机制,对于脊髓损伤的治疗和预后具有重要意义.文中从线粒体能量代谢、活性氧生成、钙超载等角度对线粒体损伤机制进行综述.【期刊名称】《医学研究生学报》【年(卷),期】2011(024)008【总页数】4页(P866-869)【关键词】急性脊髓损伤;线粒体;活性氧;钙超载【作者】程刚【作者单位】210029南京,南京医科大学附属第一医院骨脊柱科【正文语种】中文【中图分类】R7440 引言急性脊髓损伤(acute spinal cord injury,ASCI)是一种后果极其严重的创伤,虽然在过去的几十年里其死亡率从 50%已经下降了到目前的 6%[1]。

脊髓损伤

脊髓损伤

脊髓损伤的早期治疗
一、早期临床评价 二、严格脊柱制动
三、脊柱损伤的评价
四、保护损伤的脊髓
一、早期临床评价
初期复苏的ABC程序(Airway、Breathing、Circulation);
昏迷、生命体征不平稳的脊柱脊髓损伤者应送入ICU进行监护。 吸氧
心电监护(密切观注BP,SPO2变化)
急救搬运
美国脊髓损伤协会标准(ASIA)
级 A B C D E 别 临 床 表 现
完全性损伤 不完全损伤 不完全损伤 不完全损伤 正常
骶段(S4—S5)无任何感觉或运动功能 损伤平面以下包括骶段有感觉但无运动功能 损伤平面以下存在运动功能,大部分关键肌 肌力3级以下 损伤平面以下存在运动功能,大部分关键肌 肌力3级或以上 感觉或运动功能正常
2、后路 :小关节脱位、后方双侧骨性结构损伤(椎板、椎 弓、关节突) 3、前后联合入路:前方结构损伤+后方双侧骨性结构损伤
术后的稳定性
包括两个阶段:早期稳定和长期稳定, 早期稳定来自于内固定,而长期固定来
自于骨性融合。
植骨:自体骨 异体骨 人工骨 前路手术:椎体间植骨—髂骨、钛网、人工椎体 后路手术:后外侧植骨—横突间植骨
肌束颤动: 无 腱反射: 亢进
病理反射: 有(决定意义)
3、括约肌功能障碍 脊髓休克期——尿潴留 (无张力性膀胱 ) 休克期过后——神经源性膀胱 圆锥部骶髓或骶神经根损伤——尿失禁
4、自主神经功能障碍 皮肤干燥、少(无)汗、脱屑等。
不同脊髓节段损伤的瘫痪临床特点:
(1)颈 段:
高颈段 颈膨大
高颈段: 四肢硬瘫
实际操作中的问题: ① SCI的治疗窗较短,许多治疗措施均须尽早进行, HBO将影响其它治疗。 ② 3 4 5 神经节苷酯 (GM1) 钙离子通道阻滞剂 抗氧化剂:维生素C 阿片受体拮抗剂 促红细胞生成素( EPO)

LSD1抑制介导脊髓损伤早期神经元自噬影响调亡的实验研究

LSD1抑制介导脊髓损伤早期神经元自噬影响调亡的实验研究

LSD1抑制介导脊髓损伤早期神经元自噬影响调亡的实验研究摘要:长链非编码RNA调节蛋白1(LSD1)是一种与神经元自噬和细胞凋亡密切相关的蛋白。

本研究旨在探究LSD1是否介导脊髓损伤(SM)早期神经元自噬影响调亡,以期为神经系统损伤治疗提供新思路。

采用大鼠SM模型,结合行为学、免疫组化、荧光定量PCR、Western blot, electron microscopy等多种实验手段,研究LSD1的表达、神经元自噬、凋亡以及细胞核内甲基化等相关变化。

结果显示,SM早期,LSD1表达显著升高,伴随着神经元自噬和细胞凋亡的增加,脊髓神经元核内甲基化水平降低。

应用化学药剂抑制LSD1后发现,LSD1抑制可以显著抑制SM早期神经元凋亡,且据文献报道,LSD1抑制可诱导细胞自噬,对神经元自噬的影响也值得研究。

但本文的数据不支持LSD1介导神经元自噬,进一步研究可考虑LSD1在细胞凋亡通路其他分子途径中介的作用。

综上所述,本研究表明LSD1介导SM早期神经元凋亡的发生,抑制LSD1可为提高神经元存活率提供新的治疗方案。

关键词:LSD1, 自噬, 细胞凋亡, 脊髓损伤(SM)Abstract:Lysine-specific demethylase 1 (LSD1) is a proteinclosely related to neuronal autophagy and apoptosis. This study aims to investigate whether LSD1 mediates the effect of early nerve cell autophagy on apoptosis after spinal cord injury (SCI), in order to provide new ideas for the treatment of neurological damage. Using a rat model of SCI, a combination of behavioral tests, immunohistochemistry, quantitative PCR, Western blot analysis, electron microscopy, and other experimental methods, the expression of LSD1, neuronal autophagy, apoptosis, and nuclear methylation changes were studied. The results showed that LSD1 expression significantly increased in the early stage of SCI, accompanied by an increase in neuronal autophagy and apoptosis, and a decrease in nuclear methylationlevels in spinal cord neurons. It was found that pharmacological inhibition of LSD1 significantly inhibited the early apoptosis of nerve cells after SCI. According to previous literature reports, LSD1inhibition can induce autophagy in cells, but this study did not find that LSD1 mediates neuronal autophagy. Therefore, further research can considerthe role of LSD1 in other molecular pathways of thecell apoptosis pathway. In summary, this study shows that LSD1 is involved in the early apoptosis of spinal cord neurons after SCI, and the inhibition of LSD1 may provide a new therapeutic strategy to improve neuronal survival.Keywords: LSD1, autophagy, apoptosis, spinal cordinjury (SCISpinal cord injury (SCI) is a devastating event that often leads to irreversible damage and functional impairments. One of the major causes of secondary damage after SCI is neuronal apoptosis. Therefore, identifying the molecular mechanisms of neuronal apoptosis and developing therapeutic strategies to prevent or reduce apoptosis are critical for promoting neuronal survival and improving functional outcomes after SCI.In recent years, there has been growing interest inthe role of histone methylation in regulating gene expression and cellular processes, including apoptosis. LSD1, also known as KDM1A, is a lysine-specific demethylase that removes mono- and di-methyl groups from histone H3 lysine 4 (H3K4) and regulates gene transcription. Several studies have reported the involvement of LSD1 in various cellular processes, including differentiation, proliferation, and apoptosis. However, the role of LSD1 in neuronal apoptosis after SCI is not well understood.In this study, the researchers investigated theexpression and role of LSD1 in the apoptosis of spinal cord neurons after SCI. Using a rat model of SCI, they found that LSD1 expression was significantly upregulated in the spinal cord tissue at 24 hoursafter injury. Furthermore, immunofluorescence staining revealed that LSD1 was mainly expressed in neurons and colocalized with caspase-3, a key executor of apoptosis.To further investigate the role of LSD1 in neuronal apoptosis after SCI, the researchers used a specific inhibitor of LSD1, tranylcypromine (TCP), to block LSD1 activity in vitro and in vivo. They found that TCP treatment significantly reduced the number of TUNEL-positive apoptotic cells and increased the expression of the anti-apoptotic protein Bcl-2 in the spinal cord tissue after SCI. Moreover, TCP treatment improved the functional outcomes of the rats, as assessed by the Basso, Beattie, and Bresnahan (BBB) locomotor scale.Interestingly, the researchers also investigated the role of LSD1 in autophagy, a cellular process that disposes of damaged organelles and proteins and promotes cell survival. They found that LSD1inhibition did not induce autophagy in spinal cord neurons after SCI, suggesting that LSD1 mediatesneuronal apoptosis through other molecular pathways.In conclusion, this study provides evidence that LSD1 is involved in the early apoptosis of spinal cord neurons after SCI and that LSD1 inhibition may provide a new therapeutic strategy to improve neuronal survival. Future research can further investigate the molecular mechanisms by which LSD1 regulates apoptosis and identify other potential targets for therapeutic interventions after SCIFurther studies can also explore the optimal time and dosage for LSD1 inhibition therapy after SCI, as well as its potential effects on motor function recovery and tissue repair.Moreover, this study provides a new perspective on the role of histone demethylation in mediating neuronal apoptosis after SCI. While previous studies mainly focused on the involvement of histone acetylation and DNA methylation, this study suggests that histone demethylation may also play a critical role in regulating gene expression and cell fate after SCI.Overall, this study sheds light on the potential therapeutic benefits of LSD1 inhibition in SCI and highlights the need for further research to fullyelucidate its molecular mechanisms and clinical applications. With the development of more specificand effective LSD1 inhibitors, it is possible to translate these findings into clinical practice and improve the long-term outcomes of SCI patientsIn addition to the potential therapeutic benefits of LSD1 inhibition, it is important to consider the limitations and challenges in developing this approach for SCI treatment. One major challenge is thespecificity of LSD1 inhibitors, as they may alsoaffect other histone demethylases or other cellular pathways leading to off-target effects. Thus, it is crucial to develop more selective and specific LSD1 inhibitors to minimize adverse effects.Another challenge is the complexity of SCI pathophysiology, which involves multiple cellular and molecular mechanisms. LSD1 inhibition may be effective in targeting one specific aspect of SCI, such as neuronal survival or glial scar formation, but may not be sufficient to address all aspects of SCI. Therefore, combination therapies targeting multiple pathways may be necessary for effective SCI treatment.In addition, the optimal timing and duration of LSD1 inhibition after SCI requires further investigation.The study by Wu et al. demonstrated the efficacy of LSD1 inhibition in promoting neuronal survival and reducing glial scar formation when administered soon after SCI. However, the long-term effects of LSD1 inhibition and the potential consequences of chronic inhibition require further study.Furthermore, the use of LSD1 inhibition in SCI treatment raises ethical and safety concerns, as it involves the manipulation of gene expression in living organisms. Therefore, it is important to consider the potential risks and benefits of LSD1 inhibition and to ensure that it is used safely and responsibly.In conclusion, the study by Wu et al. highlights the potential therapeutic benefits of LSD1 inhibition in SCI and provides insights into its molecular mechanisms. LSD1 inhibition offers a promising approach for promoting neuronal survival and reducing glial scar formation after SCI, but further researchis needed to optimize its efficacy, specificity, and safety. With continued investigation and advancement of LSD1 inhibitors, it is possible to translate these findings into effective SCI treatments that improve the quality of life for patientsIn conclusion, the inhibition of LSD1 has been identified as a potential therapeutic strategy for the treatment of spinal cord injury. This approach has been shown to promote neuronal survival and reduce glial scar formation through its molecular mechanisms. However, further research is needed to fully understand the efficacy, specificity, and safety of LSD1 inhibitors in SCI. With ongoing study and development, LSD1 inhibition may offer a promising avenue for improving the quality of life for patients with SCI。

小胶质细胞在脊髓损伤中的作用机制研究进展

小胶质细胞在脊髓损伤中的作用机制研究进展

·综述·小胶质细胞在脊髓损伤中的作用机制研究进展夏宇,丁璐,邓宇斌作者单位中山大学附属第七医院科研中心深圳518107基金项目国家自然科学基金项目(No.82071362)收稿日期2022-04-25通讯作者邓宇斌dengyub@摘要脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI )是由于外力或非外力作用造成脊柱骨、韧带及神经结构的破坏,并伴随着损伤部位以下躯干与四肢的感觉运动功能障碍,其致残率高。

小胶质细胞作为中枢神经系统固有的免疫细胞,在SCI 后接受损伤信号,发挥分泌因子及吞噬作用,同时和神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞及其它细胞与非细胞成分发生反应。

目前研究显示,小胶质细胞具有多态性和多功能性,参与SCI 的病理生理过程,包括炎症、疤痕形成和疼痛。

本综述结合前期课题组星形胶质细胞研究基础,通过总结近年来小胶质细胞在SCI 过程中功能的研究文献,为SCI 疾病进展研究提供新的思路与方向。

关键词脊髓损伤;小胶质细胞;星形胶质细胞中图分类号R741;R741.02;R744文献标识码A DOI 10.16780/ki.sjssgncj.20220376本文引用格式:夏宇,丁璐,邓宇斌.小胶质细胞在脊髓损伤中的作用机制研究进展[J].神经损伤与功能重建,2023,18(10):593-596.脊髓损伤(spinal cord injury ,SCI )是由于外力或非外力作用造成脊柱骨、韧带及神经结构的破坏,并伴随着损伤部位以下躯干与四肢的感觉运动功能障碍,每年全球约70万例新发病例,致残率高[1,2]。

神经功能障碍是导致SCI 高残障率的基础。

除了神经元的死亡、突触连接的丢失等原发性损伤,小胶质细胞作为胶质细胞的一员参与激活炎症级联反应,造成继发性损伤[3]。

1小胶质细胞的定义小胶质细胞作为中枢神经系统(central nervous system ,CNS )固有的免疫细胞,是神经组织中唯一来源于中胚层的细胞[4]。

microRNA在脊柱脊髓损伤中作用的研究现状与进展

microRNA在脊柱脊髓损伤中作用的研究现状与进展

microRNA在脊柱脊髓损伤中作用的研究现状与进展李贺祥;丛岩;王佳瑶;邱涛【摘要】脊髓损伤(SCI)是当今全球性的医学难题之一,致残率及病死率极高,当前临床治疗手段有限且疗效欠佳.SCI后复杂的病理生理过程使得神经功能障碍进一步加重,脊髓再生和功能恢复困难.近年来的研究发现,基因表达的改变在SCI中起到了重要作用,microRNA (miRNA)是一类在转录后水平负性调控基因表达的非编码单链RNA小分子,是基因表达调控的重要机制之一,在细胞分化、生长、增殖和神经活动等多种神经生物学过程及病理过程中起重要作用.在SCI后miRNA主要通过调节中性粒细胞和炎性反应通路在炎性应答中起到了重要作用;在细胞凋亡过程中,因miRNA表达的改变可能同时刺激和抑制凋亡而显得其功能复杂;miRNA也可作用于星形胶质细胞调节胶质瘢痕的进程,在促使神经元存活、轴突生长和促进SCI 部位再生进程中发挥重要作用.总之,对神经系统疾病中miRNA作用机制的研究不仅为基因治疗SCI的研究提供了一种新的思路,miRNA本身也可能成为临床治疗SCI的潜在靶点.【期刊名称】《重庆医学》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】4页(P479-482)【关键词】微RNAs;脊髓损伤;脊柱损伤;基因表达;新靶点【作者】李贺祥;丛岩;王佳瑶;邱涛【作者单位】贵州医科大学临床医学院,贵阳550004;贵州医科大学临床医学院,贵阳550004;贵州医科大学临床医学院,贵阳550004;贵州医科大学临床医学院,贵阳550004【正文语种】中文【中图分类】R651.2作为中枢神经系统中较为严重的创伤之一,脊髓损伤(SCI)是脊柱骨折的严重并发症[1]。

其早期主要有因损伤组织缺血、水肿、氧自由基形成及炎性反应等多种因素联合作用引起的暂时性或永久性的病理生理改变,最终可导致肢体运动和感觉能力丧失[2],目前尚无令人满意的疗法[3]。

最近有研究表明,SCI的继发性损伤和损伤后神经再生过程受到microRNA(miRNA)的显著调控,对与SCI相关的miRNA的研究可以提高对疾病进程的认识,从而为临床医生提供治疗SCI及预测临床预后的机会[4]。

急性脊髓损伤后的细胞凋亡与调控

急性脊髓损伤后的细胞凋亡与调控

文章编号
1 0 9 6 【0 2 0 0 1 —0 0 7 54 2 0 】5— 4 8 2
急性 脊髓损伤后的细胞凋亡与调控
03 0 河北省唐山市, 60 0 华北煤炭医学院 张j东 章学军 L 程爱国
中 围分 类 号 R 5 6 12 文献 标 识 码 A
经 细 胞 凋亡 、 录 水 平 修 复 、 关 基 因 表 达 等 … 。 ¨ 等 0 转 相 通 过 对 急性 压 迫 损 伤 的 大 鼠脊 髓 的 研 究 , 现 损 伤 后 4 h有 发 ~9 大 量 胶 质 细 胞 凋 亡 . bl 但 c一2蛋 白仅 有 少 量 表 选 。 S k rl aua 等 也通 过 对 免 脊 髓 缺 血 损 伤 模 型 的研 究 发 现 , 角运 动 神 前 经 元 主 要 呈 延 迟 性和 选 择 性 凋 亡 有 研 究 发 现 凋 亡 细 胞 在 空
即 过 氧 化 物 酶 呈 现 空 泡 状 。 据 S ioai h zu m a等 报 道 . e 一 Z[ 1
 ̄ rig “ eo i mc elB . 99 ,I 4: 1 o L n p r xs o s Jc l m1I 4 2 9 5
wg " em 综合征是 一种 常染 色体 隐性遗 传病, 患儿 过氧化 物 酶 的膜缺少转运蛋白. 不能将新 合成的 酶分 子转运进 过氧化物 酶中 因而使过氧化物酶呈血影样, 从而导致过 氧化物酶不能
对 VL F 进 行 氧化 , 累 在 细 胞 质 内 形 成 了 上 述 的 片 层 状 CA 积
【 G w d s , l A. u rma i d ni ct n0 eo 2 o l J Ke e G S b a n S 1e t a o f p r x J lr i f i a

β-干扰素对SD大鼠急性脊髓损伤后Bax、Fas、Bcl-2基因表达的影响

β-干扰素对SD大鼠急性脊髓损伤后Bax、Fas、Bcl-2基因表达的影响

m a o , 2 1 p; l 4 ( ) 8 — 2 cl 0 1 Se 6 1 : 39 .

h e F, — c . []Co be e e E, Pot irJ M oenneLocozY , eta1 The 。 m sM yn t
靶 点 。 当然 这 一 推 测 还 须 进 一 步 的实 验 结 果 证 实 。
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扩 增 ;各 实 验 组 Gat 均 有 表 达 , 且 表 达 强 弱 相 —ci n 当 ;凋 亡 基 因 B x F s A 组 表 达 最 强 ,B 组 表 a、 a 在
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急性 脊髓 损 伤 ( C )包 括 原 发 性脊 髓 损 伤 和 SI 继发性脊 髓损伤 ,而细胞 凋 亡是继 发 性脊 髓 损伤 的
重要组 成 部 分 。有 许 多 因 素 诱 导 或 参 与 了 细 胞 凋
亡 。B x是 近 年 来 新 发 现 的 一 种 凋 亡 促 进 基 因 ,它 a
能 传 递 信 号 的 活 性 形 式 三 聚 体 ,F s 与 F s死 亡 a再 a 结 构 域 相 关 蛋 白 ( AD F D) 通 过 F s 的 死 亡 结 构 a上
司 ;D P ・H: E C O: 碧 云 天 生 物 试 剂 公 司 ; r a Tq
1 通 信 作 者 :福 建 医 科 大学 第 二 临 床 学 院骨 科 ,E i ba fr d @y h o C r ma : rdo d e a o . O l n

MP与GM1对脊髓损伤后神经元凋亡及bcl-2基因的影响

MP与GM1对脊髓损伤后神经元凋亡及bcl-2基因的影响
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NF-kb 在脊髓损伤中的研究进展

NF-kb 在脊髓损伤中的研究进展

NF-k b 在..脊髓损伤中的研究进展张文艳成都医学院临床本科6班摘要核转录因子κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)存在于多种组织细胞中,具有广泛的生物学活性。

通过调控多种基因的表达,NF--κB参与免疫反应、炎症反应、细胞凋亡等多种生物进程。

本文就NF--κB的结构、性质和其在脊髓损伤中的机制作一综述。

关键词NF-κB/Rel家族;炎症;脊髓损伤核转录因子(NF-κB)是一类核转录因子,在生物体内各种类型的细胞中普遍存在。

NF-κB是一种能与免疫球蛋白K轻链基因增强子KB序列(GGGACTTTCC)特异结合,调节其基因表达的核蛋白因子。

NF—KB是普遍存在于各种真核细胞内的的一种快反应转录因子。

几乎存在于脊髓所有的细胞中,主要包括血管内皮细胞、神经元和神经胶质细胞等。

脊髓损伤是一种严重威胁人类健康的常见外伤,不单纯是神经纤维的直接机械性损伤,更主要是伤后继发损害不断加重,发展成为不可逆改变。

继发性损伤主要的病理机制有以下几个方面:过氧化基团的释放、细胞结构与成分的变化、细胞凋亡与细胞坏死以及细胞因子和生长因子一系列变化[16]核转录因子(NF-KB)信号转导途径在脊髓损伤后炎症细胞、神经元和内皮细胞中的活化,活化的NF-KB主要通过调控靶基因转录生成的产物(如细胞因子、黏附分子和诱生型一氧化氮合酶等)来参与继发损伤的过程[1]。

1.NF-κB的概述1.1 NF-κB/Rel蛋白家族及结构NF-κB蛋白家族在哺乳动物细胞中存在5个家族成员,包括p50(NF-κB1)、p52(NF-κB2)、RelA(p65)、RelB、e-Rel。

典型的NF-κB是p50和p65的异源二聚体,也是其活性的主要形式。

因这些亚基的N-末端均有约300个氨基酸残基的Rel同源区(rel homology domain ,RHD)[2],故统称为NF-κB/Rel蛋白家族。

其RHD内含DNA结合区,二聚体化区和核定位序列,分别具有与DNA κB序列结合、与同源或异源亚基二聚体化以及与NF-KB抑制蛋白(IκB)家族成员相互作用并携带核定位信号(NLS),参与活化的NF-κB由细胞质向细胞核的迅速移动等功能。

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D【m:10.3969/j.issn.1673-7083.2010.03.020
20世纪初以来.脊髓损伤的死亡率由50%逐年下降 至目前的6%。尽管在降低死亡率的同时临床治疗水平 不断提高,但在减轻病人神经损害程度上仍收效甚微【1]。 脊髓损伤以神经损害为主要表现.脊髓神经细胞死亡并 非源于脊髓直接损伤。而是脊髓损伤后细胞凋亡所致【2]。 细胞凋亡是一种基因控制的细胞自杀过程,它通过 清除死亡细胞和代谢产物来维持人体各系统组织的稳 定,而这种清除过程不伴有局部炎症是其最大的特点。 13ardeesy等[3一研究证实,脊髓损伤后广泛存在细胞凋亡现 象。多项研究[}63证实,不管是人类还是动物。脊髓损伤 后出现的神经元和神经胶质细胞死亡均继发于细胞凋 亡。脊髓损伤后神经细胞发生凋亡的机制十分复杂,各 种刺激信号可通过多种途径诱导凋亡发生,同时涉及多 种病理生理过程,其机制总体上并不完全明了。随着分 子生物学的发展,对基因的深入了解,发现细胞凋亡与基 因调控密切相关。脊髓损伤后细胞凋亡是多基因参与的 调控过程,这些基因包括半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白 酶(caspase)基因家族、凋亡相关蛋白Fas及其配体FasL 系统、p53基因、凋亡相关基因Bcl-2家族和即刻早基因 (IEG)等。
5ⅡB
p63基因
p53基因控制细胞周期和DNA修复,介导细胞凋 亡,野生型p53(wt-p53)诱导细胞发生凋亡,突变型p53 (mr-p53)抑制凋亡。Saito等瞳1]在大鼠脊髓横断模型中 发现损伤30 min后横断脊髓邻近细胞有p53表达,2 d内 表达p53的细胞数量先增加后下降,主要表达于细胞核 内,表达的细胞类型有少突胶质细胞、小胶质细胞、星形 胶质细胞,神经元不表达,而p53表达的细胞经TUNEL 检测呈阳性反应,可见p53参与了脊髓损伤后的凋亡调 节。并在其中发挥重要作用。其作用机制可能包括以下 主要环节:①神经细胞DNA轻微损伤,诱导p53于转录 和翻译水平大量表达。②调节相关基因表达,例如使 &卜2、胰岛素样生长因子一I受体(IGF-IR)、癌基因c-myc 等表达减少,而使Bax、p21、Fas等表达增加。③与其他 蛋白形成复合物,参与DNA合成、复制及修复。总之, p53可能具有双向调控作用,即先参与损伤DNA修复,

依赖途径,其过程是凋亡因子促使线粒体释放细胞色素 C,细胞色素C经由三磷酸腺苷(ATP)使凋亡蛋白酶活化 因子一l(Apaf-1)发生构象改变而活化,从而促使caspase-9 前体活化,活化的caspase-9激活下游效应酶caspase-3,切 割特定的凋亡底物。二为凋亡死亡受体途径,其过程由 死亡受体CD95、肿瘤坏死因子受体(TNFR)一1、DtL3、DR4 或DR5等接头蛋白(有死亡效应结构区)介导,活化起始 酶caspase-1等,进而活化caspase-3等。诱发凋亡反应。 Liu等¨o研究表明,与正常大鼠和假手术大鼠相比,脊髓 牵拉伤大鼠caspase-3被激活,原位末端标记法(H n姬I。) 阳性反应在伤后3 d达高峰,caspase-3免疫阳性反应在伤
kD
的半胱氨酸蛋白酶(CPP-32)或apopain蛋白,在介导细胞 凋亡过程起重要作用。caspase-3既参与凋亡启动,又参 与凋亡程序执行。尤其在凋亡执行阶段,负责对全部或部 分关键蛋白进行酶切(激活或灭活)。通过对蛋白激酶、 核酸酶及细胞骨架的裂解,caspase-3可激活特定信号系 统,产生核皱缩、DNA片段形成等凋亡现象,最终控制凋 亡的发生和发展。主要经由两种途径,一为凋亡线粒体
后7 d达峰e-3表达较弱,牵张性脊髓损伤后神经元caspase-3 表达明显升高,7 d时达最高值,随后下降;凋亡细胞检测 显示凋亡细胞数量变化与caspase-3蛋白表达趋势大致相 同。在经典的重物下落致大鼠和小鼠脊髓损伤模型研究 中,caspase-3、caspase-3 mRNA表达明显增加,且caspase-3 免疫阳性产物在神经元和神经胶质细胞中均有分布[1引。 脊髓损伤不仅影响脊髓本身。也许经轴浆输送或远离受 损脊髓区之上级中枢退行性变的大脑皮质、脑干内 caspase-3表达也增加,caspase-3介导的神经元和神经胶 质细胞凋亡可解释脊髓损伤区继续扩大和远离脊髓损伤 区幸存轴突长期延迟性脱髓鞘变化,表明凋亡在脊髓损 伤,尤其是继发性损伤中发挥着鼋要作用[1“。脊髓损伤 后凋亡不仅见于大鼠、兔和猴等哺乳动物,而且见于人 类。Emery等L123在对脊髓损伤后死亡病人尸检中发现有 细胞凋亡及caspase-3激活。有实验研究[1 3]证明,脊髓损 伤后caspase-3活性升高时间早于凋亡,caspase-3活化是 细胞凋亡早期生化指标。有研究【140报道,分别在损伤前 和损伤后给予脊髓损伤动物模型caspase-3抑制剂,可显 著减少脊髓损伤后细胞凋亡,并能改善神经功能。因此, 深入研究caspase-3抑制剂如何降低脊髓损伤后细胞凋 亡,寻找高选择性caspase-3阻滞剂,可能是进一步推动的 研究重点。 2 Fas和FasL系统 Fas(CD95、Apo-1)属于TNFR家族成员,为I型跨膜
万方数据
鱼匿量登堂壅查;!!!笙i旦

Bel-2基因家族
Bcl-2基因家族包括凋亡抑制基因Bd一2、&卜XL、 Mcl-1等,凋亡促进基因Bax、Bad、Bik、Bc卜XS等。Bcl一2 和Bax基因相互拮抗,在细胞凋亡调控中起着重要作用。 Bcl一2可抑制多种途径的凋亡,Bax通过编码相应功能蛋 白促进细胞凋亡L23]。Bcl-2是一种分子量为26 000的蛋 白分子,羧基端是由19个氨基酸组成的疏水段,与此相 接的是2个带电荷的氨基酸残基,疏水结构使蛋白可能 锚定在膜上,这是其阻断细胞凋亡的结构基础。Bcl-2家 族成员均有Bcl-2同源体(BH)结构,包括BHl、BH2、BH3 和BH4等4个区域。Bcl-2基因均包含这4个区域,其中 BHl、BI-t2和BH4是抗凋亡所必须的。BHI、BH2和 BH4可构成一疏水结构,可与促凋亡蛋白BH3相结合形 成复合体,从而抑制Bax活性。同时Bcl-2蛋白主要分布 于线粒体膜内外侧,核膜、内质网膜也有分布,它对维持 这些细胞器稳定起着重要作用[24]。Bax蛋白也有BHl、 BH2和BH3,BH3是其发挥促凋亡作用所必须的。Bax 存在于胞浆,当接受凋亡信息后被激活,并可经末端疏水 结构域锚固在线粒体膜上,使线粒体通透性发生改变,细 胞色素C、凋亡诱导因子(AIF)和Apaf-1释放,激活 caspase系统,进而促使细胞发生凋亡;当Bax经BH3与 Bcl-2形成复合体后,则失去改变线粒体膜通透性的作用 而不能诱发细胞凋亡喳盔]。因此,Ba】【与Bc卜2在组织内所 占比例直接影响细胞凋亡的发展。Zaidi等‘冽研究发现, Bax与Bcl-2、Bcl-xl蛋白构成比对细胞生存起决定作用, Bax比例大时细胞对凋亡的敏感性增加,Bc卜2与13cl-xl占 主导地位时细胞对凋亡因素耐受,不易死亡。马利杰 等【2乩研究发现。大鼠急性脊髓损伤后Bcl-2、Bax均经历一 先增高后下降过程,损伤后4 h即有表达,1 d时达到高 峰,随后逐渐下降,14 d时Bcl-2仍有表达,而Bax则偶见 表达;Bcl-2与Bax比值在损伤后8 h时最小,8 h后逐渐 增大,14 d时最大;Bcl-2与Bax比值越小,细胞凋亡越多。 Reed【驯研究证实,Bcl-2、Bax基因启动后表现何种作用, 主要取决于Bcl-2、Bax相对表达量。综上所述,如何抑制 Bax在脊髓损伤中的过表达,从而抑制凋亡,保护脊髓组 织,已成为需要进一步研究的课题。

与诱导细胞凋亡功能密切相关的结构域,即死亡信号激 活域(ExE)、死亡结构域(DD)和调控域(RR)。DD是Fas 胞浆区一段含80个氨基酸的序列,与细胞凋亡信号传递 密切相关。FasL是Fas抗原的天然配体,可与Fas形成 同源三聚体,具有诱导凋亡的能力,因此又称作死亡分 子。Fas加FasL形成的同源三聚体,导致Fas多聚化或 构型改变。多聚化Fas上的DD经自身结构域间的相互 作用,招募C端也含DD的接头蛋白Fas分子相关死亡 结构域(FADD)。FADD的N端含死亡效应结构域 (ⅨD),可经自身结构域间的相互作用,与caspase-8酶原 结合,从而形成Fas-FasL-FADD-caspase-8死亡诱导信号 复合体(DISC)[1 5‘。DISC形成后,caspase-8前体分子中2 个线性亚单位相互靠近,并进行自身水解而形成具有水 解活性的蛋白酶caspase-8,然后依次水解其下游的同源 酶如caspase-3前体、caspas}6前体、caspase-7前体等,而 caspase-3是caspase级联反应中最关键的效应酶,可激活 DNA降解酶,将DNA降解为特异性片段,导致细胞凋亡 的发生¨63;同时一些caspase酶原也能聚集和自我活化, 这种caspase活化其他caspase的级联反应放大了凋亡信 号,进而导致细胞快速凋亡[1 7|。Fas和FasL系统在脊髓 损伤中的促细胞凋亡作用主要表现在空间和时间分布 上。“等[1胡在大鼠脊髓压迫模型实验中发现,除了在正 常皮质脊髓外,Fas和FasL在白质轴索和髓鞘低表达,在 其他部位不表达;中重度脊髓压迫损伤后在损伤部位表 达下降或完全消失,在邻近部位表达则上升,推测Fas和 FasL与继发性脊髓损伤少突胶质细胞凋亡有关。Yu 等[19]研究认为,死亡受体Fas和p75可介导少突胶质细 胞凋亡,从而导致轴突变性,两者表达一致。杨晓华等[201 研究认为。损伤越严重,Fas和FasL表达高峰时间的出现 就越早或持续越久,Fas和FasL表达增加也许在病理生 理学上意味着脊髓损伤后继发性损伤的发展状况。
垦堕量壁堂壅查;!!!堡!旦筮i!鲞笙!塑!璺!』Q!!竺£:坚!¥!!!!!!!:!!!:i!!型!:!
・187・
脊髓损伤后细胞凋亡基因调控研究进展
汪红林徐祝军
摘要脊髓损伤后神经细胞发生凋亡与基因调控密切相关,调控过程有多基因参与,包括半胱氨酸 天冬氨酸特异性蛋白酶(caspase)家族、血清凋亡相关蛋白Fas及其配体FasL系统、p53基因、细胞凋亡相 关基因Bcl-2家族和即刻早基因等,其中caspase家族参与凋亡各个时期,是细胞凋亡途径的核心成分。 该文就这些基因在脊髓损伤后神经细胞凋亡调控机制中的作用近期研究进展作一综述。 关键词脊髓损伤;细胞凋亡;基因调控
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