緩釋CXCL12對雪旺氏細(xì)胞遷移及受損面神經(jīng)修復(fù)的影響與機制研究
發(fā)布時間:2020-05-11 22:46
【摘要】:背景和目的 面肌痙攣是一種常見的顱神經(jīng)疾病,嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。血管壓迫面神經(jīng)導(dǎo)致面神經(jīng)脫髓鞘改變是主要的發(fā)病基礎(chǔ),微血管減壓術(shù)后面神經(jīng)脫髓鞘損傷不能完全修復(fù)是術(shù)后無效和癥狀復(fù)發(fā)的主要原因,目前臨床上尚缺乏促進(jìn)面神經(jīng)脫髓鞘修復(fù)的有效方法。因此,如何促進(jìn)面神經(jīng)脫髓鞘損傷的完全修復(fù)是獲得滿意療效和確保術(shù)后面神經(jīng)功能正常的前提與結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。雪旺氏細(xì)胞在周圍神經(jīng)損傷后的結(jié)構(gòu)修復(fù)和功能重建中扮演重要的角色。首先如何讓自體的雪旺氏細(xì)胞大量向損傷區(qū)遷徙并分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子可能是促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)的有效途徑。本研究設(shè)想通過在面神經(jīng)脫髓鞘區(qū)周圍持續(xù)注入趨化因子CXCL12,引導(dǎo)自身雪旺氏細(xì)胞的遷移,促進(jìn)髓鞘修復(fù),最終實現(xiàn)神經(jīng)功能完全修復(fù)。其次,如何完成對顱內(nèi)面神經(jīng)根脫髓鞘部位的持續(xù)給藥,形成CXCL12有效濃度,又是一個現(xiàn)實的難題。近年來新型材料學(xué)的進(jìn)步,特別是納米水凝膠材料的出現(xiàn)為這一難題的解決提供了現(xiàn)實的條件。本研究中我們將從三個方面對這個問題進(jìn)行研究:一、緩釋CXCL12對雪旺氏細(xì)胞前體細(xì)胞遷移的影響及髓鞘修復(fù)的作用(體外、體內(nèi)觀察);二、緩釋CXCL12如何調(diào)節(jié)面神經(jīng)損傷區(qū)微環(huán)境進(jìn)而促進(jìn)神經(jīng)功能修復(fù)?(細(xì)胞因子解析);三、趨化因子CXCL12促進(jìn)雪旺氏細(xì)胞前體細(xì)胞遷移和面神經(jīng)修復(fù)的分子機制(受體通路阻斷實驗)。通過本實驗的研究結(jié)果為改進(jìn)面肌痙攣的治療方法提供理論依據(jù)。方法 第一部分:通過離體實驗明確CXCL12/RADA16-Ⅰ對雪旺氏細(xì)胞的影響。第二部分:綜合各種檢測手段確定合適參數(shù),制作大白兔面神經(jīng)顱內(nèi)段脫髓鞘模型。第三部分:通過大白兔在體實驗,采用分子生物學(xué)及電生理檢測明確CXCL12持續(xù)作用在促進(jìn)雪旺氏細(xì)胞遷移和面神經(jīng)髓鞘修復(fù)中的作用。第四部分:采用細(xì)胞因子芯片技術(shù)研究緩釋CXCL12作用下受損面神經(jīng)局部微環(huán)境的變化。第五部分:采用CXCR4受體通路阻滯劑AMD3100對CXCL12促進(jìn)雪旺氏細(xì)胞遷移和髓鞘修復(fù)的神經(jīng)通路進(jìn)行研究。結(jié)果 第一部分:CXCL12/RADA16-Ⅰ通過緩釋CXCL12可對雪旺氏細(xì)胞產(chǎn)生持續(xù)誘導(dǎo)作用,并促進(jìn)雪旺氏細(xì)胞遷移。第二部分:通過行為學(xué)、神經(jīng)電生理、神經(jīng)組織學(xué)檢查等方法進(jìn)行評估,得出對大白兔面神經(jīng)腦池段行70g卡壓傷所建動物模型符合面神經(jīng)脫髓鞘模型,可為后續(xù)實驗提供合適的動物模型。第三部分:通過光鏡及電鏡觀察髓鞘修復(fù)情況、面神經(jīng)功能康復(fù)的評估等結(jié)果證明緩釋CXCL12作用下面神經(jīng)脫髓鞘區(qū)雪旺氏細(xì)胞產(chǎn)生聚集并且聚集的雪旺氏細(xì)胞參與面神經(jīng)髓鞘修復(fù)。第四部分:采用RT-PCR及Western blot等檢測發(fā)現(xiàn)緩釋CXCL12作用下受損面神經(jīng)局部微環(huán)境中腦源性神經(jīng)生長因子(BDNF)、睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子(CNTF)明顯升高。第五部分:加入CXCR4受體通路阻滯劑AMD3100后,緩釋CXCL12對雪旺氏細(xì)胞遷移和髓鞘修復(fù)的影響減弱,與空白對照組無統(tǒng)計學(xué)差異,闡明CXCL12在體情況下通過CXCR4-CXCR7受體通路發(fā)揮作用。結(jié)論 本研究證明了CXCL12/RADA16-Ⅰ可以持久緩釋CXCL12,從而引導(dǎo)雪旺氏細(xì)胞遷移并可明顯促進(jìn)大白兔面神經(jīng)損傷后的髓鞘修復(fù),其可能是通過CXCR4-CXCR7受體通路發(fā)揮作用并與面神經(jīng)損傷區(qū)細(xì)胞因子的升高有關(guān)。
【圖文】:
復(fù)發(fā)面肌痙攣再次手術(shù)中可見 Teflon 墊片與面神經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重粘連。Figure1, In the reoperation of recurrent hemifacial spasm, severe adhesion between the Teflonand the facial nerve was observed.2 雪旺氏細(xì)胞在面神經(jīng)髓鞘修復(fù)中的作用本文前面已經(jīng)提到,面神經(jīng)根部脫髓鞘病變是面肌痙攣發(fā)病機制中的重要一環(huán),而如何促進(jìn)面神經(jīng)脫髓鞘修復(fù)是提高面肌痙攣治療效果的重要研究方向。雪旺氏細(xì)胞 (Schwanncells, SCs)是由 Schwann(1939)首先發(fā)現(xiàn)并命名。雪旺細(xì)胞在相差顯微鏡下呈梭形,胞體較小,有兩個長的突起,突起一般可長達(dá) 50~100μm,細(xì)胞核呈圓形,位于胞體一側(cè),通常細(xì)胞邊緣有一亮帶,所有的雪旺氏細(xì)胞都表達(dá) Ca2+結(jié)合蛋白 S100、生長關(guān)聯(lián)蛋白 43(GAP-43),因此 S100 蛋白、GAP-43 等常用作鑒別雪旺氏細(xì)胞的免疫標(biāo)志。在周圍神經(jīng)系統(tǒng),雪旺氏細(xì)胞可表現(xiàn)為兩種存在形式:形成髓鞘的雪旺氏細(xì)胞和不形成髓鞘的雪旺氏細(xì)胞。雪旺細(xì)
分子水平組裝成 折疊,并往復(fù)形成互補離子鍵,最終組裝成納米纖維(圖2),其纖維直徑 10 ~ 20 nm,孔徑 5 ~200 nm,含水量大于 99%[43-44]。圖 2 顯示 RADA16-1 在不同條件下的物理性狀改變Figure 2, The change of physical properties of RADA16-1 under different conditions.研究表明,水凝膠結(jié)構(gòu)能夠模擬細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,,ECM)及其微環(huán)境,為細(xì)胞提供良好的生長環(huán)境,有利于細(xì)胞的粘附、增殖和分化[45-46]。納米多肽水凝膠材料 RADA16-I 作為一種新型的載藥材料具有如下特點和優(yōu)勢:(1)無細(xì)胞毒性,能夠應(yīng)用于生物體內(nèi);(2)可局部注射
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R745.12
本文編號:2659181
【圖文】:
復(fù)發(fā)面肌痙攣再次手術(shù)中可見 Teflon 墊片與面神經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重粘連。Figure1, In the reoperation of recurrent hemifacial spasm, severe adhesion between the Teflonand the facial nerve was observed.2 雪旺氏細(xì)胞在面神經(jīng)髓鞘修復(fù)中的作用本文前面已經(jīng)提到,面神經(jīng)根部脫髓鞘病變是面肌痙攣發(fā)病機制中的重要一環(huán),而如何促進(jìn)面神經(jīng)脫髓鞘修復(fù)是提高面肌痙攣治療效果的重要研究方向。雪旺氏細(xì)胞 (Schwanncells, SCs)是由 Schwann(1939)首先發(fā)現(xiàn)并命名。雪旺細(xì)胞在相差顯微鏡下呈梭形,胞體較小,有兩個長的突起,突起一般可長達(dá) 50~100μm,細(xì)胞核呈圓形,位于胞體一側(cè),通常細(xì)胞邊緣有一亮帶,所有的雪旺氏細(xì)胞都表達(dá) Ca2+結(jié)合蛋白 S100、生長關(guān)聯(lián)蛋白 43(GAP-43),因此 S100 蛋白、GAP-43 等常用作鑒別雪旺氏細(xì)胞的免疫標(biāo)志。在周圍神經(jīng)系統(tǒng),雪旺氏細(xì)胞可表現(xiàn)為兩種存在形式:形成髓鞘的雪旺氏細(xì)胞和不形成髓鞘的雪旺氏細(xì)胞。雪旺細(xì)
分子水平組裝成 折疊,并往復(fù)形成互補離子鍵,最終組裝成納米纖維(圖2),其纖維直徑 10 ~ 20 nm,孔徑 5 ~200 nm,含水量大于 99%[43-44]。圖 2 顯示 RADA16-1 在不同條件下的物理性狀改變Figure 2, The change of physical properties of RADA16-1 under different conditions.研究表明,水凝膠結(jié)構(gòu)能夠模擬細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,,ECM)及其微環(huán)境,為細(xì)胞提供良好的生長環(huán)境,有利于細(xì)胞的粘附、增殖和分化[45-46]。納米多肽水凝膠材料 RADA16-I 作為一種新型的載藥材料具有如下特點和優(yōu)勢:(1)無細(xì)胞毒性,能夠應(yīng)用于生物體內(nèi);(2)可局部注射
【學(xué)位授予單位】:上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:R745.12
【參考文獻(xiàn)】
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1 夏磊;竇寧寧;王永南;周秋夢;焦偉;朱晉;仲駿;;面肌痙攣發(fā)病機制新假說[J];中華臨床醫(yī)師雜志(電子版);2013年18期
本文編號:2659181
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