杜元良,任 旺,劉 琳,胡朔丹,劉茗宇,杜鵬飛,付秀美,3
(1.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院骨外科,河北 承德 067000;2.承德醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室,河北 承德 067000;3.河北省神經(jīng)損傷與修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北 承德 067000)
背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglion,DRG)即脊神經(jīng)節(jié),是周圍神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元胞體聚集而形成的結(jié)構(gòu),位于椎間孔處,是脊神經(jīng)后根與前根匯合成脊神經(jīng)之前膨大的部分,為感覺神經(jīng)元胞體所集聚的部位。DRG細(xì)胞生存能力較強(qiáng),體外培養(yǎng)的成功率較高,因此關(guān)于DRG細(xì)胞的基礎(chǔ)和臨床研究[1]較多。施萬(wàn)細(xì)胞(Schwann cells,SCs)是周圍神經(jīng)的膠質(zhì)細(xì)胞,在周圍神經(jīng)損傷(peripheral nerve injury,PNI)后的再生修復(fù)過(guò)程中可以發(fā)揮誘導(dǎo)再生、營(yíng)養(yǎng)支持和促進(jìn)軸突生長(zhǎng)等作用[2-3]。然而,體外培養(yǎng)SCs卻存在來(lái)源困難、擴(kuò)增緩慢和易受污染等不足[4]。脂肪源性干細(xì)胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)源于脂肪組織,含有大量的細(xì)胞基質(zhì)成分,其來(lái)源充分、取材方便、體外培養(yǎng)增殖速度快且擴(kuò)增能力強(qiáng)[5-6]。本課題組前期研究[7]證實(shí):ADSCs可在體外經(jīng)多種因子聯(lián)合誘導(dǎo),分化為施萬(wàn)細(xì)胞樣細(xì)胞(Schwann cell-like cells,SCLCs)。這不僅避免了SCs的缺點(diǎn),還能充分發(fā)揮SCs在PNI后的再生修復(fù)作用,這將對(duì)周圍神經(jīng)的再生修復(fù)起到極大的促進(jìn)作用。HAN等[8]研究顯示:將DRG細(xì)胞接種于載有分化后ADSCs(即形成為SCLCs)的碳納米管上,其細(xì)胞數(shù)量及每個(gè)細(xì)胞的最長(zhǎng)軸突均明顯高于單獨(dú)的碳納米管。但關(guān)于SCLCs對(duì)DRG細(xì)胞的作用機(jī)制目前尚不十分清楚。
神經(jīng)生長(zhǎng)因子(nerve growth factor,NGF)具有營(yíng)養(yǎng)、保護(hù)和促進(jìn)神經(jīng)再生的作用[9-10]。研究[11]顯示:NGF與其細(xì)胞膜上的受體結(jié)合是啟動(dòng)感覺神經(jīng)元分化、生長(zhǎng)和存活過(guò)程的主要因素。本研究通過(guò)建立SCLCs與DRG細(xì)胞共培養(yǎng)體系,觀察DRG細(xì)胞及其突起數(shù)的變化并檢測(cè)DRG細(xì)胞中NGF蛋白的表達(dá),進(jìn)一步探討SCLCs促進(jìn)DRG細(xì)胞生長(zhǎng)的作用及其可能的作用機(jī)制,為采用細(xì)胞移植方式治療PNI提供依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、主要試劑和儀器SPF級(jí)健康Sprague-Dawley(SD)大鼠購(gòu)于遼寧長(zhǎng)生生物技術(shù)股份有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(遼)2015-0001。10只體質(zhì)量為80~120 g的雄性SD大鼠用于ADSCs的分離與培養(yǎng);6只雌性和2只雄性SD大鼠(體質(zhì)量為180~220 g)進(jìn)行合籠喂養(yǎng),待幼鼠出生后,取出生1~3 d的幼鼠用于DRG細(xì)胞的培養(yǎng)。本研究經(jīng)過(guò)承德醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理和倫理委員會(huì)批準(zhǔn),批準(zhǔn)文號(hào):CDMCLAC-20190402-007,實(shí)驗(yàn)過(guò)程及操作均符合國(guó)家有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的管理和使用規(guī)定。DMEM/F12培養(yǎng)基購(gòu)于美國(guó)Genview公司,0.25%胰酶-EDTA和Ⅰ型膠原酶購(gòu)于美國(guó)Invitrogen公司,胎牛血清(fetal bovine serum,F(xiàn)BS)購(gòu)于以色列BI公司,地塞米松、茜素紅、β-甘油磷酸鈉、維生素C、β-巰基乙醇(β-mercaptoethanol,β-ME)和全反式維甲酸(all-trans-retinoic acid,ATRA)購(gòu)于美國(guó)Sigma公司,佛司可林(forskolin,F(xiàn)SK)購(gòu)于美國(guó)Alexis公司,堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)、重組人神經(jīng)調(diào)節(jié)蛋白β1(recombinant human neuregulin beta-1,rh-NRG-β1)和血小板源性生長(zhǎng)因子AA(platelet-derived growth factor-AA, PDGF-AA) 購(gòu) 于 美 國(guó)PeproTech公司,兔抗S100抗體購(gòu)于美國(guó)Santa Cruz公司,兔抗NGF抗體、兔抗NeuN抗體、Cy3標(biāo)記山羊抗兔IgG熒光二抗、辣根過(guò)氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)標(biāo)記的山羊抗兔IgG和山羊抗小鼠IgG均購(gòu)于美國(guó)Abclonal公司,BCA蛋白定量試劑盒、RIPA蛋白裂解液和小鼠抗β-actin抗體均購(gòu)于沈陽(yáng)鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限公司,抗熒光淬滅封片液、4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(4′,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)染色液和DAB染色液購(gòu)于上海碧云天生物技術(shù)公司。BX43熒光顯微鏡、CKX53倒置顯微鏡及其相應(yīng)圖像采集系統(tǒng)均購(gòu)于日本Olympus公司。
1.2 原代ADSCs的分離培養(yǎng)及其分化能力檢測(cè)采用2%戊巴比妥鈉(40 mg·kg-1)腹腔注射麻醉大鼠,無(wú)菌條件下分離獲取雙側(cè)附睪旁的脂肪組織,充分清洗并剪碎。采用0.1%Ⅰ型膠原酶對(duì)獲取組織消化45~60 min,后加入含10%血清的DMEM/F12培養(yǎng)基終止消化,置于200鉬濾網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾和離心(1 000 r·min-1,10 min),得到細(xì)胞沉淀。向沉淀中加入適量含10%血清的DMEM/F12培養(yǎng)液,制成單細(xì)胞懸液,接種于25 mL培養(yǎng)瓶中,置于37℃、5%CO2的孵育箱中培養(yǎng),倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞貼壁和生長(zhǎng)情況。48 h后第1次換液,然后根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)情況每2~3 d換液1次。當(dāng)貼壁細(xì)胞爬滿瓶底80%左右時(shí),采用0.25%胰酶-EDTA消化,按1∶2的比例進(jìn)行傳代培養(yǎng)。選取第3代ADSCs,將細(xì)胞密度調(diào)整為1×105mL-1,接種于帶有無(wú)菌蓋玻片的6孔板上,置于37℃、5%CO2孵育箱中培養(yǎng)。當(dāng)細(xì)胞生長(zhǎng)至約80%融合時(shí),更換為成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)液(即在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中加入0.1μmol·L-1地塞米松、50μmol·L-1維生素C和10 mmol·L-1β-甘油磷酸鈉),25~28 d后進(jìn)行茜素紅染色,檢測(cè)ADSCs的成骨誘導(dǎo)分化能力。
1.3 ADSCs向SCs誘導(dǎo)分化及其鑒定選取第3代ADSCs,當(dāng)細(xì)胞密度達(dá)到80%左右時(shí),采用0.25%胰酶-EDTA消化后收集細(xì)胞,將細(xì)胞密度調(diào)整為1×105mL-1,接種于25 mL培養(yǎng)瓶中。首先進(jìn)行預(yù)誘導(dǎo):采用含1 mmol·L-1β-ME無(wú)血清的培養(yǎng)液培養(yǎng)24 h,含35μg·L-1ATRA的培養(yǎng)液培養(yǎng)72 h。隨后更換為含血清、14μmol·L-1FSK、5μg·L-1PDGF-AA、200μg·L-1rh-HRG-β1和10μg·L-1bFGF的SCs條件培養(yǎng)液培養(yǎng)進(jìn)行正式誘導(dǎo),時(shí)間為10~14 d。以基礎(chǔ)培養(yǎng)液作為對(duì)照組,倒置顯微鏡下觀察細(xì)胞的生長(zhǎng)狀況。在細(xì)胞爬片24~48 h后,采用含4%多聚甲醛的磷酸緩沖液固定細(xì)胞20~30 min。5%血清封閉30 min,加入兔抗S100抗體(1∶200),置于4℃冰箱孵育過(guò)夜。第2天,室溫平衡1 h后,加入Cy3標(biāo)記的山羊抗兔IgG(1∶200),37℃避光孵育1 h,0.01 mol·L-1PBS漂洗3次,每次5 min,DAPI復(fù)染細(xì)胞核,熒光防淬滅封片液封片,熒光顯微鏡下觀察并進(jìn)行圖像采集。
1.4 原代DRG細(xì)胞的分離培養(yǎng)和鑒定選取出生后1~3 d的幼鼠,采用75%酒精進(jìn)行浸泡消毒,取出DRG,采用眼科剪將其充分剪碎,加入2倍體積的0.25%胰酶-EDTA于37℃恒溫箱內(nèi)消化30~40 min。加入等量的含血清的培養(yǎng)基終止消化、1 000 r·min-1離心5 min,棄去上清后再加入適量的培養(yǎng)基重懸細(xì)胞,200鉬濾網(wǎng)過(guò)濾,行細(xì)胞計(jì)數(shù),將細(xì)胞密度調(diào)整為1×106mL-1,接種于培養(yǎng)瓶中并置于37℃、5%CO2孵育箱中培養(yǎng)。常規(guī)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行換液、傳代培養(yǎng),倒置顯微鏡下觀察DRG細(xì)胞的生長(zhǎng)情況。取第3代DRG細(xì)胞爬片,免疫組織化學(xué)染色觀察DRG細(xì)胞中NeuN蛋白的表達(dá)情況。
1.5 共培養(yǎng)體系的建立和細(xì)胞分組采用直接接觸式共培養(yǎng)的方法建立SCLCs與DRG細(xì)胞共培養(yǎng)體系。取第3代DRG細(xì)胞和SCLCs,在細(xì)胞密度達(dá)80%左右時(shí),采用0.25%胰酶-EDTA消化后收集細(xì)胞,將細(xì)胞密度調(diào)整為1×105mL-1,隨后將兩者以相同體積混合為共培養(yǎng)組。單培養(yǎng)組則是將2份等體積的DRG細(xì)胞直接混合后進(jìn)行常規(guī)培養(yǎng)。2組細(xì)胞均根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行接種和鋪板,置于37℃、5%CO2孵育箱中培養(yǎng),鏡下觀察細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)并進(jìn)行細(xì)胞染色和蛋白提取。
1.6 HE染色觀察DRG細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)采用含4%多聚甲醛的磷酸緩沖液對(duì)細(xì)胞固定20~30 min。0.01 mol·L-1PBS洗 滌 細(xì) 胞3次,時(shí) 間 分 別 為10、5和5 min。先采用蘇木素染色10~15 min,自來(lái)水沖洗15 min,再采用伊紅染色6 min,采用鹽酸-酒精分化30 s,自來(lái)水沖洗5 min。分別采用70%、80%、90%、95%和100%酒精進(jìn)行脫水。二甲苯透明,最后中性樹膠封片、光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀察和圖像采集。采用Image Pro Plus 6.0圖像分析軟件計(jì)數(shù)每個(gè)視野下細(xì)胞數(shù)目。每組隨機(jī)選取3張切片,每張切片任選3個(gè)視野,取平均值。
1.7 免疫組織化學(xué)法檢測(cè)DRG細(xì)胞中神經(jīng)元核抗原(neuronal nuclear antigen,NeuN)和NGF蛋白表達(dá)情況細(xì)胞爬片24~48 h后,采用含4%多聚甲醛的磷酸緩沖液固定細(xì)胞20~30 min。0.01 mol·L-1PBS洗滌細(xì)胞3次,時(shí)間分別為10、5和5 min。采用3%Triton X-100處理10 min,0.01 mol·L-1PBS洗滌3次,每次5 min。山羊血清IgG封閉30 min,滴加一抗兔抗NeuN(1∶200)和兔抗NGF(1∶200),置于4℃冰箱孵育過(guò)夜。第2天,室溫平衡1 h后采用0.01 mol·L-1PBS洗滌3次,時(shí)間分別為10、5和5 min,加入山羊抗兔IgG,37℃孵育2 h,0.01 mol·L-1PBS洗 滌3次,每 次5 min。DAB顯色3~10 min,蘇木素染色15 min后流水沖洗15 min(NeuN不需要蘇木素復(fù)染),經(jīng)過(guò)70%、80%、90%、95%和100%酒精進(jìn)行脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,光學(xué)顯微鏡下觀察并進(jìn)行圖像采集。
1.8 Western blotting法檢測(cè)2組DRG細(xì)胞中NGF蛋白表達(dá)水平當(dāng)細(xì)胞達(dá)到約80%融合時(shí),采用0.25%胰酶-EDTA消化后收集細(xì)胞得到沉淀,加入裂解液置于冰上裂解30~40 min,提前將離心機(jī)溫度設(shè)置為4℃、12 000 r·min-1離 心30 min,其上清為所提取細(xì)胞的蛋白。采用BCA蛋白試劑盒進(jìn)行定量、凝膠電泳和轉(zhuǎn)膜,采用5%FBS于室溫下封閉1 h,加入一抗分別為兔抗NGF(1∶400)和小鼠抗β-actin(1∶5 000),置于4℃冰箱孵育過(guò)夜。第2天,室溫平衡1 h后采用TBST緩沖液漂洗3次,每次10 min,依次加入HRP標(biāo)記的山羊抗兔和山羊抗小鼠IgG(1∶10 000),37℃孵育1 h,TBST緩沖液洗滌3次,每次5 min,ECL發(fā)光后檢測(cè)蛋白條帶,采用Image Pro Plus 6.0圖像分析軟件檢測(cè)蛋白條帶的灰度值,計(jì)算目的蛋白表達(dá)水平。目的蛋白表達(dá)水平=目的蛋白條帶灰度值/標(biāo)準(zhǔn)蛋白條帶灰度值。
1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。共培養(yǎng)組和單培養(yǎng)組DRG細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞突起數(shù)和DRG細(xì)胞中NGF蛋白表達(dá)水平均呈正態(tài)分布,以±s表示,組間兩兩比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 ADSCs的形態(tài)表現(xiàn)和分化能力原代培養(yǎng)48 h,鏡下可見散在、單一和兩端略長(zhǎng)的短梭型細(xì)胞,胞體周圍有亮?xí)灒▓D1A)。7 d以后,細(xì)胞數(shù)量增加、體積增大、胞體伸展呈長(zhǎng)梭形或樹葉狀,細(xì)胞排列緊簇,呈旋渦狀或類似鋪路石樣外觀(圖1B)。為檢測(cè)所分離培養(yǎng)的細(xì)胞是否為ADSCs,對(duì)其進(jìn)行分化能力的檢測(cè)。細(xì)胞在成骨誘導(dǎo)液中培養(yǎng)25~28 d后行茜素紅染色,顯微鏡下可觀察到鈣化的結(jié)節(jié)(圖1C)。
圖1 ADSCs的形態(tài)表現(xiàn)和分化能力(×200)Fig.1 Morphology and differentiation ability of ADSCs(×200)
2.2 ADSCs誘導(dǎo)分化SCLCs的形態(tài)表現(xiàn)和鑒定第3代ADSCs通過(guò)β-ME和ATRA的預(yù)誘導(dǎo)及FSK、PDGF-AA、rh-HRG-β1和bFGF的正式誘導(dǎo),其向SCs誘導(dǎo)分化。初期,鏡下可見細(xì)胞體明亮呈梭形,胞體兩端伸出細(xì)長(zhǎng)的突起。7~8 d后,細(xì)胞體積明顯增加,胞體變?yōu)閳A形或橢圓形,折光度進(jìn)一步加強(qiáng),突起變得更加細(xì)長(zhǎng),形似樹枝或柵欄狀,形態(tài)多不規(guī)則,突起間相互形成連接形似網(wǎng)狀。為檢測(cè)所獲得的細(xì)胞是否為SCLCs,采用免疫熒光染色檢測(cè)SCs標(biāo)志物S100蛋白的表達(dá)。熒光顯微鏡下可見S100蛋白被標(biāo)記為紅色熒光,陽(yáng)性產(chǎn)物主要集中在胞漿及其突起,DAPI浸染細(xì) 胞核,為藍(lán)色熒光。見圖2。
圖2 SCLCs的形態(tài)表現(xiàn)和鑒定(×200)Fig.2 Morphology and identification of SCLCs(×200)
2.3 DRG細(xì)胞形態(tài)表現(xiàn)和Neu N蛋白免疫組織化學(xué)染色情況原代培養(yǎng)DRG細(xì)胞24 h,倒置顯微鏡下可見部分細(xì)胞已貼壁,DRG細(xì)胞數(shù)較多、成纖維細(xì)胞較少,并且DRG細(xì)胞胞體周圍可見光環(huán),成纖維細(xì)胞無(wú)此現(xiàn)象(圖3A)。48 h后DRG細(xì)胞胞體變大,突起變長(zhǎng),排列不規(guī)則(圖3B)。培養(yǎng)72 h后DRG細(xì)胞突起變得細(xì)而長(zhǎng),且細(xì)胞突起之間形成連接,呈花環(huán)樣排列(圖3C)。7~8 d時(shí),細(xì)胞狀態(tài)良好,細(xì)胞數(shù)量進(jìn)一步增加,胞體較大,呈圓形,突起細(xì)長(zhǎng),類似樹枝狀伸出,細(xì)胞突起之間相互連接更為緊密,似柵欄樣(圖3D)。NeuN是成熟神經(jīng)細(xì)胞特異性的標(biāo)志物,本研究采用免疫組織化學(xué)染色對(duì)獲得細(xì)胞進(jìn)行NeuN染色,結(jié)果顯示幾乎所有細(xì)胞核均被標(biāo)記為棕褐色(圖3E~3G)。
圖3 DRG細(xì)胞形態(tài)表現(xiàn)和Neu N蛋白免疫組織化學(xué)染色情況Fig.3 Morphology of DRG cells and immunohistochemical staining of NeuN protein in DRG cells
2.4 2組DRG細(xì)胞數(shù)和DRG細(xì)胞突起數(shù)單培養(yǎng)組平均每個(gè)視野下可見(20.220±3.962)個(gè)細(xì)胞,共培養(yǎng)組平均每個(gè)視野下可見(105.600±10.550)個(gè)細(xì)胞,共培養(yǎng)組DRG細(xì)胞數(shù)明顯多于單培養(yǎng)組(P<0.05);高倍鏡下觀察結(jié)果顯示:共培養(yǎng)組DRG細(xì)胞突起數(shù)(3.200個(gè)±0.374個(gè))明顯多于單培養(yǎng)組(1.800個(gè)±0.200個(gè))(P<0.05),而且突起呈細(xì)長(zhǎng)狀,彼此之間相互連接,形似花環(huán)狀排列。見圖4。
圖4 HE染色觀察2組DRG細(xì)胞的形態(tài)表現(xiàn)Fig.4 Morphology of DRG cells in two groups observed by HE staining
2.5 2組DRG細(xì)胞中NGF蛋白表達(dá)水平免疫組織化學(xué)檢測(cè)可見NGF蛋白免疫陽(yáng)性產(chǎn)物主要位于細(xì)胞質(zhì),為棕褐色產(chǎn)物,細(xì)胞核不著色,見圖5。Western blotting法半定量分析結(jié)果顯示:?jiǎn)闻囵B(yǎng)組和共培養(yǎng)組DRG細(xì)胞中NGF蛋白表達(dá)水平分別為(0.193 3±0.010 6)和(0.716 5±0.003 9)。與單培養(yǎng)組比較,共培養(yǎng)組DRG細(xì)胞中NGF蛋白表達(dá)水平明顯升高(P<0.05),見圖6。
圖5 免疫組織化學(xué)染色檢測(cè)2組DRG細(xì)胞中NGF蛋白表達(dá)情況(×200)Fig.5 Expressions of NGF protein in DRG cells in two groups detected by immunohistochemical staining(×200)
圖6 Western blotting法檢測(cè)2組DRG細(xì)胞中NGF蛋白表達(dá)電泳圖Fig.6 Electrophoregram of expressions of NGF protein in DRG cells in two groups detected by Western blotting method
神經(jīng)纖維離斷會(huì)導(dǎo)致與之相連的神經(jīng)元胞體損傷,進(jìn)而發(fā)生崩解和破壞等一系列反應(yīng),稱之為潰變。DRG細(xì)胞作為初級(jí)感覺神經(jīng)元,是連接外周神經(jīng)纖維與中樞的中繼站。研究[12]顯示:PNI可導(dǎo)致DRG細(xì)胞胞體腫脹、胞核偏位或者移位、細(xì)胞數(shù)減少,進(jìn)而使神經(jīng)細(xì)胞之間的連接發(fā)生紊亂,引起感覺功能障礙。因此,探討促進(jìn)DRG細(xì)胞生長(zhǎng)的因素在PNI后再生修復(fù)中意義重大。本研究采用直接接觸式共培養(yǎng)的方法建立SCLCs與DRG細(xì)胞共培養(yǎng)體系。本研究結(jié)果顯示:在共培養(yǎng)條件下,DRG細(xì)胞數(shù)及其突起數(shù)明顯增加,說(shuō)明SCLCs促進(jìn)了DRG細(xì)胞的生長(zhǎng),這對(duì)周圍神經(jīng)損傷后的感覺功能恢復(fù)具有極大的促進(jìn)作用。楊雨潔等[13]研究顯示:腹腔注射嗅鞘細(xì)胞培養(yǎng)上清液,可增加大鼠DRG細(xì)胞神經(jīng)軸突數(shù)并提高髓鞘化能力,進(jìn)而促進(jìn)坐骨神經(jīng)的再生。李文輝等[14]觀察到內(nèi)皮祖細(xì)胞可增加DRG細(xì)胞突起數(shù)、最長(zhǎng)突起長(zhǎng)度及平均突起長(zhǎng)度,下調(diào)Nogo-A和NgR的表達(dá),促進(jìn)DRG細(xì)胞突起生長(zhǎng)。本研究所采用的SCLCs是ADSCs在多因子的聯(lián)合誘導(dǎo)下分化獲得,其不僅具有ADSCs所具備的來(lái)源廣泛、取材簡(jiǎn)單和增殖能力強(qiáng)的特點(diǎn),還能充分發(fā)揮SCs促進(jìn)神經(jīng)修復(fù)再生的作用,如可通過(guò)趨化作用引導(dǎo)生長(zhǎng)錐生長(zhǎng)和通過(guò)分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子為神經(jīng)再生創(chuàng)造微環(huán)境等[15]。研究[7]顯示:SCLCs可增加坐骨神經(jīng)損傷大鼠脊髓內(nèi)腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子、睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子和NGF蛋白的表達(dá),抑制JAK2/STAT 3信號(hào)通路的活化,進(jìn)而發(fā)揮促進(jìn)損傷神經(jīng)再生的作用。任旺等[16]研究顯示:SCLCs可增加DRG細(xì)胞數(shù)及其突起數(shù)和長(zhǎng)度,提高細(xì)胞中BDNF蛋白的表達(dá)。
NGF兼有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子和神經(jīng)生長(zhǎng)因子的雙重作用,在周圍神經(jīng)的損傷修復(fù)中具有促進(jìn)SCs增殖、引導(dǎo)軸突定向生長(zhǎng)和保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞等作用[17-18]。LI等[19]研究結(jié)果顯示:NGF可通過(guò)激活SCs自噬,增強(qiáng)清除髓鞘碎片的能力,起到加速早期神經(jīng)再生的作用。LIAO等[20]通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):填充NGF硅橡膠管的實(shí)驗(yàn)組其神經(jīng)傳導(dǎo)速度明顯升高,潛伏期明顯縮短,神經(jīng)再生的組織形態(tài)學(xué)均優(yōu)于對(duì)照組。SANG等[21]在坐骨神經(jīng)損傷模型研究中發(fā)現(xiàn):姜黃素可刺激NGF的釋放,NGF可進(jìn)一步激活Trk A和PI3K/Akt細(xì)胞存活信號(hào)通路,發(fā)揮對(duì)損傷神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用。本研究結(jié)果顯示:共培養(yǎng)組DRG細(xì)胞中NGF蛋白表達(dá)水平明顯高于單培養(yǎng)組。因NGF具有促進(jìn)感覺神經(jīng)元生長(zhǎng)和存活的功能,因此推測(cè)SCLCs促進(jìn)DRG細(xì)胞生長(zhǎng)的作用可能與共培養(yǎng)組DRG細(xì)胞中增加的NGF蛋白有關(guān)。有研究[22]顯示:NGF還可以促進(jìn)SCs的分裂增殖,SCs則會(huì)進(jìn)一步分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子,從而形成促進(jìn)神經(jīng)再生的正反饋環(huán)路。另一方面,NGF可減少DRG細(xì)胞體腫脹和胞核移位或偏位等保護(hù)DRG細(xì)胞不受或少受損傷,使其維持在正常的功能狀態(tài),有利于DRG細(xì)胞的生長(zhǎng)。本課題組前期研究結(jié)果還證實(shí):SCLCs可增加DRG細(xì)胞中BDNF蛋白的表達(dá),但表達(dá)升高的NGF和BDNF是否來(lái)自于SCLCs及兩者通過(guò)何種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制促進(jìn)DRG細(xì)胞增殖的尚需進(jìn)一步研究。
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)2022年3期