張羽 竇榮聲 閆浩 楊森 王炳武

脊髓損傷(SCI)是指高能量沖擊下脊柱和脊髓生理連續(xù)性中斷或破壞,脊髓神經(jīng)回路中斷,使得損傷平面以下肌肉癱瘓、感覺喪失及自主神經(jīng)功能障礙,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)＜吧Ｄ壳?全球SCI患者超過300萬人;每年大約有18萬新增病例,然而,國內(nèi)外對發(fā)生SCI的患者尚無有效的治療方法,這給患者的生理和心理帶來了沉重的負(fù)擔(dān)[1,2]。盡管在過去的幾十年里,脊髓損傷患者的存活率穩(wěn)步上升,但脊髓損傷個(gè)體的死亡率仍然大大超過無脊髓損傷的同齡對照組。脊髓損傷的神經(jīng)預(yù)后主要取決于脊髓損傷的初始嚴(yán)重程度,及時(shí)的醫(yī)療和外科護(hù)理可減少繼發(fā)性損傷的影響。與外周神經(jīng)系統(tǒng)不同,脊髓屬于中樞神經(jīng)系統(tǒng)。其中,血脊髓屏障(blood-spinal cord barrier,BSCB)在脊髓損傷病程進(jìn)展中起著重要作用,BSCB在功能上相當(dāng)于血腦屏障,為脊髓的細(xì)胞成分提供了一個(gè)專門的微環(huán)境,對脊髓實(shí)質(zhì)起著保護(hù)和調(diào)節(jié)作用,SCI后 BSCB遭到破壞,脊髓微環(huán)境中原本的平衡狀態(tài)被打破,進(jìn)而發(fā)生一系列病理生理變化,出現(xiàn)嚴(yán)重出血和缺氧缺血癥狀[3]。SCI后微環(huán)境中存在的抑制因子會影響內(nèi)源性干細(xì)胞的分化,促進(jìn)內(nèi)源性干細(xì)胞向更多星形膠質(zhì)細(xì)胞分化[4]。神經(jīng)干細(xì)胞與神經(jīng)元的比例失調(diào)會直接影響SCI的恢復(fù),內(nèi)源性干細(xì)胞的神經(jīng)元數(shù)量不足以重建突觸和神經(jīng)圈,且星形膠質(zhì)細(xì)胞大量存在會促進(jìn)損傷部位形成一個(gè)厚厚的疤痕,對脊髓的正常功能產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的后果[5]。因此,為了促進(jìn)脊髓損傷后修復(fù),研究者們逐漸將目光轉(zhuǎn)移至SCI產(chǎn)生的復(fù)雜微環(huán)境的調(diào)控上來。近年來,隨著對脊髓損傷病理機(jī)制的研究取得了一系列進(jìn)展,特別是隨著基因調(diào)控、細(xì)胞測序、細(xì)胞示蹤等技術(shù)的發(fā)展,對SCI微環(huán)境的深入探索變得更加可行,并且有些已經(jīng)取得了很好的治療效果。因此,基于微環(huán)境調(diào)控的脊髓損傷修復(fù)策略前景廣闊。

1 SCI后脊髓微環(huán)境的變化

微環(huán)境失衡是指組織、細(xì)胞和分子在不同時(shí)間和空間中抑制因子的增加和促進(jìn)因子的減少。在組織水平上表現(xiàn)為出血、缺血、膠質(zhì)瘢痕形成、脫髓鞘和再髓鞘形成的不平衡。細(xì)胞水平則涉及內(nèi)源性干細(xì)胞分化和小膠質(zhì)細(xì)胞和巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化表型的失衡。分子水平包括神經(jīng)營養(yǎng)因子及其前肽、細(xì)胞因子和趨化因子的失衡。SCI的病理生理可分為兩類：原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷[6]。原發(fā)性損傷中以創(chuàng)傷性脊髓損傷最為常見,通常由外部物理沖擊引起,如車禍、摔傷導(dǎo)致的急性牽張、剪切、壓迫或橫斷。非創(chuàng)傷性脊髓損傷多是由腫瘤、退行性病變、局部缺血或先天性疾病所引起[7]。創(chuàng)傷性脊髓損傷后幾分鐘內(nèi)發(fā)生的原發(fā)性打擊會直接損傷神經(jīng)細(xì)胞,剪切軸突,在初期造成脊髓組織的毀滅性損失。同時(shí),內(nèi)皮細(xì)胞間緊密連接的結(jié)構(gòu)被破壞,血管和血脊髓屏障發(fā)生損傷,從而引起一系列繼發(fā)性損傷,如細(xì)胞毒性反應(yīng)、神經(jīng)遞質(zhì)積累、自由基產(chǎn)生、細(xì)胞死亡、脫髓鞘、軸突變性和死亡。然而,盡管許多患者在SCI后表現(xiàn)為臨床完全性脊髓損傷,但有部分患者在神經(jīng)病理學(xué)上表現(xiàn)為不完全性損傷,這給了我們希望,通過適當(dāng)?shù)闹委焷頊p少繼發(fā)性損傷,可能會減少脊髓損傷的功能影響。在繼發(fā)性損傷階段,微環(huán)境會發(fā)生顯著變化。繼發(fā)性損傷期可進(jìn)一步分為急性期、亞急性期和慢性期,這三個(gè)階段所涉及的微環(huán)境各不相同[8-9]。

在撞擊后不久(10 ～ 15 min)的急性期,毛細(xì)血管豐富的中央灰質(zhì)出血,白質(zhì)水腫[10],如果不對出血進(jìn)行干預(yù),完全缺血周圍的細(xì)胞將直接發(fā)生壞死,可進(jìn)行性形成囊性空泡,并對造成不可逆的損害[11]。隨后,各種細(xì)胞因子和趨化因子將迅速滲入破裂的BSCB,導(dǎo)致嚴(yán)重的炎性應(yīng)激反應(yīng)[12-13];在亞急性期,神經(jīng)元、軸突和少突細(xì)胞大量損失,小膠質(zhì)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和其他炎性細(xì)胞被激活,從而損傷部位發(fā)生嚴(yán)重的炎性反應(yīng),星形膠質(zhì)細(xì)胞大量增殖且變得活躍,促進(jìn)損傷部位角質(zhì)瘢痕的形成;在慢性期,星形膠質(zhì)細(xì)胞等細(xì)胞使疤痕進(jìn)一步增厚,與亞急性期相比,可以在一定程度上限制炎癥,但這也可以作為神經(jīng)突生長和再生細(xì)胞遷移的物理和生化屏障。一些少突膠質(zhì)細(xì)胞前體細(xì)胞(OPCs)分化為產(chǎn)生髓磷脂的新少突膠質(zhì)細(xì)胞。

2 基于微環(huán)境調(diào)控的SCI修復(fù)策略

2.1 調(diào)節(jié)SCI微環(huán)境防止出血和局部缺血 脊髓損傷后,脊髓血管支持立即喪失,導(dǎo)致?lián)p傷中心周圍局部缺氧,隨后發(fā)生一系列分子級聯(lián)反應(yīng),導(dǎo)致微血管通透性增加和BSCB破壞。新生血管的形成過程,在傷口愈合的增殖階段起著重要作用,穩(wěn)定臨時(shí)血管和形成永久性血管網(wǎng)絡(luò)是脊髓損傷后組織修復(fù)的必要條件。通過調(diào)節(jié)微環(huán)境以防止SCI后失血量過度和促進(jìn)損傷部位血管生成來防止更多的繼發(fā)性損傷反應(yīng)具有重要意義。由于神經(jīng)干細(xì)胞能夠分化為具有功能的神經(jīng)細(xì)胞,并向損傷的微環(huán)境中分泌有益的旁分泌因子,因此神經(jīng)干細(xì)胞正逐漸成為脊髓損傷的再生治療方法。Lee等[14]成功地從癲癇患者的顳葉中分離和培養(yǎng)了成人多功能神經(jīng)細(xì)胞(ahMNCs),并以嚙齒類動(dòng)物SCI小鼠為模型,評估ahMNCs對SCI的治療效果和治療機(jī)制。小鼠挫傷7 d后,將1×106個(gè)ahMNCs移植到損傷脊髓中,由于ahMNCs旁分泌促進(jìn)血管生成的活性,CD31陽性微血管數(shù)量顯著增加。表明ahMNCs通過替代受損神經(jīng)細(xì)胞和促進(jìn)脊髓損傷微環(huán)境血管生成的作用,在脊髓損傷中具有顯著的治療效果。

堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF)在整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá),具有促進(jìn)神經(jīng)元的增殖和有絲分裂及新生血管重建,改善BSCB的滲透性,調(diào)節(jié)損傷修復(fù)所需的微環(huán)境的穩(wěn)定性等功能[15]。然而,由于bFGF穩(wěn)定性差、半衰期短、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、酶失活等限制了其良好的治療效果。而且,脊髓損傷復(fù)雜的病理生理結(jié)構(gòu)往往限制了全身給藥,尤其是BSCB,它阻止了大分子藥物通過循環(huán)到達(dá)脊髓[16]。Wu等[17]將具有損傷病灶靶向能力的CAQK肽(Cp)和具有穿透bscb能力的R2KC肽(Rp)移植到脂質(zhì)體(Lip)上制備一柔性、無創(chuàng)給藥系統(tǒng)(bFGF@Lip-Cp&Rp)。該系統(tǒng)既可以促進(jìn)脂質(zhì)體穿過BSCB,又可以促進(jìn)脂質(zhì)體在脊髓損傷處的靶向和聚集。結(jié)果采用western blot和免疫熒光檢測血管內(nèi)皮生長因子A (VEGF-A)和新生血管因子血小板內(nèi)皮細(xì)胞粘附分子-1 (CD31)的數(shù)量,發(fā)現(xiàn)bFGF@Lip-Cp處理組刺激后VEGF-A和CD31的表達(dá)量高于其他各組,證明bFGF@Lip-Cp&Rp不但可以促進(jìn)脊髓損傷部位血管生成和緊密連接蛋白的表達(dá),還增強(qiáng)了由微血管內(nèi)皮細(xì)胞組成的新血管的完整性。為不久的將來脊髓損傷的治療和管理提供了新的選擇。

2.2 調(diào)節(jié)SCI微環(huán)境改變細(xì)胞分化 脊髓損傷的發(fā)病機(jī)制涉及多種細(xì)胞,因此通過調(diào)節(jié)微環(huán)境來改變細(xì)胞命運(yùn),使其更有利于細(xì)胞的再生具有重要意義。最常用的策略是：減少阻止再生的細(xì)胞;增加促進(jìn)恢復(fù)的細(xì)胞;或者移植我們需要的特定細(xì)胞或預(yù)分化的干細(xì)胞[19]。

由于不利的微環(huán)境,NSCs不能分化為神經(jīng)元[20]。因此,激發(fā)內(nèi)源性干細(xì)胞的有利分化對于脊髓損傷修復(fù)具有重要意義。Li等[21]構(gòu)建了一種西妥昔單抗修飾的線性有序膠原蛋白支架,將其植入到犬脊髓損傷部位后,能夠顯著減少病變部位的硫酸軟骨素蛋白多糖(CSPGs)沉積,減少瘢痕的形成,還可以激活內(nèi)源性神經(jīng)發(fā)生,實(shí)現(xiàn)神經(jīng)元再生,包括神經(jīng)元分化、成熟、髓鞘形成和突觸形成。最終實(shí)現(xiàn)顯著的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)。

此外,干細(xì)胞移植能夠替代脊髓損傷缺失的神經(jīng)細(xì)胞,分泌促再生因子保護(hù)受損組織細(xì)胞和神經(jīng)[22-23]。目前,神經(jīng)干細(xì)胞(NSCs)在脊髓損傷動(dòng)物模型治療中的應(yīng)用主要集中在脊髓擠壓損傷模型。將NSCs移植到受損脊髓組織中,可有效促進(jìn)機(jī)體功能的恢復(fù)。Lu等[24]將表達(dá)GFP的NSCs嵌入含有生長因子混合物的纖維蛋白基質(zhì)中,并移植到嚴(yán)重脊髓損傷部位。被移植細(xì)胞可以分化成包括神經(jīng)元在內(nèi)的多種細(xì)胞表型,軸突傳導(dǎo)略有改善。移植的NSCs分化形成的神經(jīng)元支持電生理繼電器的形成,在完全脊柱橫斷的部位,恢復(fù)脊髓部分功能。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)移植也是治療脊髓損傷應(yīng)用很廣泛的治療方法。臨床試驗(yàn)中用于治療脊髓損傷的主要干細(xì)胞類型是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMMSC),其免疫原性較低,來源廣泛,易于分離、倫理問題少、腫瘤發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)低[25]。 Okuda等[26]采用抗壞血酸法制備雌性大鼠骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞片,將其移植到T-8水平2 mm大小的脊髓缺損中。移植后2周和8周,分別采用抗tuj1抗體和膠質(zhì)纖維酸性蛋白(GFAP)抗體進(jìn)行免疫組化分析,評估軸突再生和膠質(zhì)瘢痕形成情況。結(jié)果表明骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞片在移植后2周促進(jìn)了軸突再生,移植后8周,tuj1陽性軸突在薄片上明顯延長。并且小鼠在移植后2周和8周后肢運(yùn)動(dòng)功能得到改善,這進(jìn)一步證明了BNNSC在脊髓損傷治療中的有效性。

2.3 調(diào)節(jié)SCI微環(huán)境減少炎癥和強(qiáng)化的免疫反應(yīng) 創(chuàng)傷性脊髓損傷發(fā)生后,脊髓組織立即重建,數(shù)周達(dá)到高峰,并會一直持續(xù)[27]。在重建過程中,損傷部位出現(xiàn)嚴(yán)重的神經(jīng)炎癥,導(dǎo)致免疫系統(tǒng)、血管系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)一系列變化。這些微環(huán)境的變化將反過來損害遷移的干細(xì)胞,并擴(kuò)大神經(jīng)凋亡,粉碎神經(jīng)再生的潛力[28]。

SCI后,炎癥會誘導(dǎo)神經(jīng)元死亡,這種繼發(fā)性損傷的關(guān)鍵介質(zhì)是白細(xì)胞介素(IL)-1。IL-1會進(jìn)一步誘導(dǎo)的其他炎性介質(zhì)釋放,如腫瘤壞死因子(TNF)-α和環(huán)氧合酶-2,從而加劇神經(jīng)元損傷。Zhang等[29]使用慢病毒將增強(qiáng)綠色熒光蛋白(eGFP)和HSV1-39tk轉(zhuǎn)導(dǎo)到嗅球細(xì)胞(OECs),并通過熒光成像和[18]FHBG研究進(jìn)行監(jiān)測。OECs移植到SCI動(dòng)物模型中,到達(dá)病變部位的OECs可通過病變部位激活的小膠質(zhì)細(xì)胞釋放促炎細(xì)胞因子激活,表現(xiàn)為脊髓組織中白細(xì)胞介素-1受體拮抗劑(IL-1Ra)表達(dá)上調(diào),促炎趨化因子IL-1α、IL-1β表達(dá)下調(diào),大大地緩解了損傷部位的神經(jīng)炎癥,對脊髓損傷有很高的治療效果。

小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的免疫細(xì)胞,可評估中樞神經(jīng)系統(tǒng)是否受損或感染,吞噬死細(xì)胞和細(xì)胞碎片,并參與神經(jīng)發(fā)育過程中的突觸重塑。脊髓損傷后小膠質(zhì)細(xì)胞被激活,釋放促炎因子并引起繼發(fā)性損傷,但同時(shí)它們也可以發(fā)揮有益作用,包括抑制病變擴(kuò)張、清除碎片和產(chǎn)生抗炎因子。誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)是M1表型小膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物,在脊髓損傷后過度表達(dá),并加劇炎癥和神經(jīng)元變性的進(jìn)展。CD163 (cluster of differentiation-163)作為M2表型小膠質(zhì)細(xì)胞的標(biāo)志物,在神經(jīng)損傷后發(fā)揮保護(hù)作用[30]。目前,來自間充質(zhì)干細(xì)胞的外泌體已被證明在脊髓損傷治療中具有巨大的潛力。Han 等[31]使用甲基丙烯酰(GelMA)水凝膠雜交3D培養(yǎng)的MSCs來源外泌體(GelMA-MN@3D-Exo)構(gòu)建了用于SCI治療的微針陣列貼片,可通過促進(jìn)SCI后微環(huán)境中小膠質(zhì)細(xì)胞由M1表型向M2表型轉(zhuǎn)化,有效降低神經(jīng)炎性反應(yīng)。免疫熒光結(jié)果顯示,與SCI組比較,3D-Exo組iNOS+小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量明顯減少,CD163+小膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量明顯增加。這些結(jié)果進(jìn)一步解釋了GelMA-MN@3D-Exo移植通過有效和持續(xù)地傳遞整合的MSC-Exos在治療大鼠SCI中發(fā)揮良好治療效果的潛在機(jī)制。

脊髓損傷后的炎性反應(yīng)也受巨噬細(xì)胞激活的動(dòng)態(tài)平衡調(diào)節(jié)。被IFN-γ激活的巨噬細(xì)胞具有神經(jīng)毒性作用,而被IL-4激活的巨噬細(xì)胞,作為M (IL-4)的手段,可以抑制有害的免疫反應(yīng)并促進(jìn)損傷修復(fù)[32]。在一篇報(bào)道中,Zhang等[33]將嗅鞘細(xì)胞OECs和雪旺細(xì)胞(SCs)共移植到SCI大鼠體內(nèi),探索其對損傷大鼠脊髓巨噬細(xì)胞前或抗炎因子表達(dá)和極化的影響。共移植組中,移植的細(xì)胞分布更廣泛,損傷部位星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量、小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞浸潤、趨化因子(CCL2和CCL3)表達(dá)明顯減少,IL-10、IL-13表達(dá)水平升高,IL-6、TNF-α表達(dá)水平降低,囊腔面積縮小,運(yùn)動(dòng)功能改善。且OEC和SC共移植可促進(jìn)巨噬細(xì)胞表型由M(IFN-γ)向M(IL-4)轉(zhuǎn)移,最終損傷部位炎癥細(xì)胞浸潤減少,炎性因子和趨化因子得到調(diào)控,為脊髓損傷修復(fù)提供更好的免疫環(huán)境。

2.4 調(diào)節(jié)SCI微環(huán)境減少瘢痕的形成 脊髓損傷后形成的瘢痕可分為神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕和纖維性瘢痕。研究表明,神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成是脊髓損傷病理的重要組成部分,在脊髓損傷急性期具有積極的神經(jīng)保護(hù)作用[34]。其中星形膠質(zhì)細(xì)胞在神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕的形成中發(fā)揮重要作用,星形膠質(zhì)細(xì)胞作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的有機(jī)組成部分,對正常的神經(jīng)元發(fā)育、突觸形成、神經(jīng)回路功能和動(dòng)作電位的傳播具有重要作用。但在神經(jīng)炎癥和缺血誘導(dǎo)下反應(yīng)性星形膠質(zhì)細(xì)胞會分化為A1和A2表型。A1星形膠質(zhì)細(xì)胞上調(diào)補(bǔ)體級聯(lián)基因的表達(dá),這些基因會破壞突觸,對神經(jīng)系統(tǒng)有害。相反,A2星形膠質(zhì)細(xì)胞上調(diào)各種神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達(dá),可能對神經(jīng)有保護(hù)作用。這些星形膠質(zhì)細(xì)胞最終形成疤痕的星形膠質(zhì)細(xì)胞,通過反應(yīng)性星形膠質(zhì)增生的過程阻止軸突再生和神經(jīng)修復(fù)。在瘢痕形成階段,Ⅰ型膠原在脊髓中高水平表達(dá),通過整合素-n-鈣粘蛋白途徑誘導(dǎo)星形細(xì)胞瘢痕形成,阻止軸突再生[35]。損傷后2 d至2周,損傷部位的星形膠質(zhì)細(xì)胞大量增殖,其大胞體與突起緊密連接,形成膠質(zhì)瘢痕;此時(shí),神經(jīng)組織從炎性細(xì)胞中被分離出來,減輕了SCI早期的神經(jīng)炎性反應(yīng)。損傷后2周到6個(gè)月,星形細(xì)胞瘢痕逐漸成熟。由于膠質(zhì)瘢痕和其他抑制因子(如CSPGs和髓鞘相關(guān)蛋白)的存在,軸突再生受到限制。損傷后6個(gè)月,瘢痕得到不斷強(qiáng)化,逐漸形成囊腫和空洞。此時(shí),疤痕成為一種堅(jiān)硬的物理和分子屏障,限制了炎癥擴(kuò)散,然而,這也阻礙了軸突的再生和生長[36-37]。

而纖維瘢痕是由損傷部位硬腦膜和血管周圍成纖維細(xì)胞活化,侵入損傷部位的增生性肥大而形成的。纖維疤痕形成機(jī)械屏障,抑制軸突再生和功能恢復(fù),導(dǎo)致永久性功能缺陷[38]。成纖維細(xì)胞可減少神經(jīng)元的長度,分泌細(xì)胞外基質(zhì)成分(如纖維連接蛋白、Ⅳ型膠原和層粘連蛋白)并增殖肥大,形成阻礙軸突生長恢復(fù)的機(jī)械屏障。成纖維細(xì)胞還能分泌軸突生長抑制分子(CSPGs、NG2蛋白聚糖、肌腱蛋白C等),嚴(yán)重阻礙軸突再生和功能恢復(fù)[39]。因此,減少瘢痕的形成是修復(fù)SCI必須克服的問題。

Fan等[40]提出將3D甲基丙烯酸明膠(GelMA)水凝膠與iPSC來源的NSCs (iNSC)相結(jié)合制備了GelMA/iNSC水凝膠復(fù)合體,以促進(jìn)脊髓損傷后的再生。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)iNSC能夠在3D GelMA水凝膠中存活且具有良好的分化能力。以小鼠脊髓橫斷模型為疾病模型,評估了GelMA水凝膠在體內(nèi)的神經(jīng)再生效果,結(jié)果表明GelMA/iNSC植入物能夠顯著促進(jìn)小鼠功能恢復(fù),且組織學(xué)分析顯示,GelMA/iNSC處理組的小鼠SCI部位的空洞面積和膠原沉積明顯減少, 且GelMA和iNSC聯(lián)合移植通過減少活化的巨噬細(xì)胞/小膠質(zhì)細(xì)胞(CD68陽性細(xì)胞)明顯減輕損傷部位炎癥。顯著抑制了GFAP陽性細(xì)胞和膠質(zhì)瘢痕形成,同時(shí)促進(jìn)了軸突再生,大大改善了SCI修復(fù)效果。

Wang等[41]開發(fā)了一種基于聚唾液酸(PSA)的二甲胺四環(huán)素負(fù)載納米藥物傳遞系統(tǒng)(PSM),用于脊髓損傷的協(xié)同治療。制得的PSM具有明顯的體外和體內(nèi)抗炎和神經(jīng)保護(hù)作用。PSM能保護(hù)神經(jīng)元和髓鞘免受損傷,減少膠質(zhì)瘢痕的形成,向損傷部位招募內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞,促進(jìn)神經(jīng)元再生和膠質(zhì)瘢痕長軸突的延伸。從而大大改善了脊髓損傷大鼠的運(yùn)動(dòng)功能,發(fā)揮了較好的治療效果。

轉(zhuǎn)化生長因子β(TGFβ)是激活靜息成纖維細(xì)胞的主要催化劑之一。TGFβ信號通路可激活脊髓損傷區(qū)硬腦膜及血管附近的成纖維細(xì)胞,使成纖維細(xì)胞增殖、遷移、分泌細(xì)胞外基質(zhì),促進(jìn)組織纖維化過程。Jin等[42]通過對脊髓損傷小鼠連續(xù)28 d每天腹腔注射不同濃度的芹菜素,并采用Basso小鼠評分(BMS)評分、蘇木精-伊紅染色和免疫組織化學(xué)染色評價(jià)芹菜素對瘢痕形成和運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)的影響并檢測脊髓組織勻漿中纖維化相關(guān)參數(shù)的表達(dá)。采用NIH-3t3細(xì)胞和小鼠原代脊髓成纖維細(xì)胞、α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α- SMA)、膠原蛋白1和纖維連接蛋白評價(jià)芹菜素的體外作用,以及對TGFβ/SMADs信號通路的影響。結(jié)果表明：芹菜素抑制小鼠脊髓纖維瘢痕形成,促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。在體外通過抑制TGFβ-誘導(dǎo)的SMAD2/3磷酸化和核易位,在體內(nèi)降低成纖維細(xì)胞相關(guān)參數(shù)的表達(dá),增加神經(jīng)生長因子的含量,降低肌成纖維細(xì)胞的活化和膠原纖維的形成,抑制脊髓損傷后纖維瘢痕的形成,并促進(jìn)了小鼠功能的改善。

3 討論

SCI是一種嚴(yán)重的生理和心理負(fù)擔(dān),目前尚無治愈方法。SCI的微環(huán)境錯(cuò)綜復(fù)雜,微環(huán)境失衡是SCI再生和恢復(fù)差的主要原因。目前,人們已經(jīng)開發(fā)出針對SCI微環(huán)境一系列的調(diào)控方法,且針對SCI微環(huán)境的治療也表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢和潛力,尤其對于SCI的修復(fù),提供了新的治療理念。然而針對SCI微環(huán)境修復(fù)損傷脊髓的研究處于新興階段,仍然存在諸多技術(shù)困難,亟待進(jìn)一步解決。其中,在分子、細(xì)胞、組織三種不同水平,影響SCI修復(fù)的因素眾多,設(shè)計(jì)一種同時(shí)兼顧各因素的治療手段也是一大難題。因此,進(jìn)一步研究并闡明SCI微環(huán)境調(diào)控機(jī)制對SCI患者的神經(jīng)功能修復(fù)具有重要意義。