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研究人员为解决脊髓损伤(SCI)修复难题,开展小胶质细胞相关研究,发现共注射 CX3CL1 和 M-CSF 可促进其向心迁移与留存,助力 SCI 修复。
脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)是一种严重的中枢神经系统创伤,会给患者带来极大的痛苦和生活不便。以往研究发现,新生儿小胶质细胞在脊髓损伤后的伤口愈合和轴突再生中发挥着关键作用,但成年小胶质细胞在损伤后的表现却不尽人意。成年小胶质细胞向损伤中心的迁移能力有限,大多聚集在损伤边缘,而血液来源的巨噬细胞则大量浸润到损伤核心,这严重阻碍了小胶质细胞发挥其有益作用,使得脊髓损伤的修复面临巨大挑战。
为了攻克这一难题,安徽医科大学第二附属医院的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Journal of Neuroinflammation》上,为脊髓损伤的治疗带来了新的希望。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。首先是建立动物模型,选用 8 周龄的 C57BL/6J 雌性小鼠及多种转基因小鼠,构建脊髓挤压损伤模型。其次,通过原位注射技术,将重组小鼠 CX3CL1、M-CSF 等直接注入损伤部位。然后,利用免疫荧光染色技术,标记多种蛋白,观察细胞和蛋白的分布情况。还采用行为学分析方法,通过 Basso Mouse Scale(BMS)评分评估小鼠运动功能恢复情况。
下面来详细看看具体的研究结果:
- CX3CL1 的分布与作用:研究发现,神经元和内皮细胞来源的 CX3CL1 在脊髓损伤后主要分布在损伤部位周围,且在损伤早期表达显著降低。原位注射 CX3CL1 可促进小胶质细胞向损伤中心迁移,同时减少血液来源巨噬细胞的浸润,但单独注射 CX3CL1 对瘢痕形成和神经元保存没有明显影响。
- CX3CL1 与 M-CSF 联合作用效果:共注射 CX3CL1 和 M-CSF,能显著促进小胶质细胞的向心迁移和长期留存,减少巨噬细胞浸润。同时,这种联合处理还能有效促进伤口愈合、轴突保存与再生,改善小鼠的运动功能恢复。
- CX3CR1 受体的作用:在 CX3CR1-/-小鼠中,联合注射 CX3CL1 和 M-CSF 的有益效果被阻断,这表明该联合治疗的效果依赖于 CX3CR1 受体。
- SYK 水平的影响:共注射 CX3CL1 和 M-CSF 可提高损伤部位 SYK 水平,减少泡沫巨噬细胞的积累,增强小胶质细胞的吞噬能力,这可能是促进脊髓损伤修复的重要机制之一。
综合研究结论和讨论部分,此次研究意义重大。它揭示了成年小胶质细胞在脊髓损伤修复中的新作用机制,明确了小胶质细胞的位置和数量对脊髓损伤修复至关重要。发现 CX3CL1 和 M-CSF 联合治疗能够有效促进小胶质细胞的向心迁移和长期留存,替代血液来源的巨噬细胞,优化伤口愈合和轴突保存 / 再生。这为脊髓损伤的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略,有望为临床治疗脊髓损伤带来新的突破。不过,该研究也存在一定的局限性,如动物模型与临床实际存在差异等,后续还需要进一步的研究加以完善 。
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