膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)脊髓損傷大鼠.pdf

1、腦和脊髓共同構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)的主體部分中樞神經(jīng)系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)信息的加工、傳遞和儲(chǔ)存。脊髓位于脊椎骨組成的椎管內(nèi)且被脊椎保護(hù)，是中樞神經(jīng)的低級(jí)延伸部分，同時(shí)也是人體簡(jiǎn)單活動(dòng)的初級(jí)反射中樞。交感神經(jīng)和一部分副交感神經(jīng)都起源于脊髓側(cè)角或者相當(dāng)于側(cè)角的部位，主要功能是在周圍神經(jīng)與大腦之間傳遞信息。脊髓具有反射、傳導(dǎo)、運(yùn)動(dòng)和調(diào)節(jié)四大功能，來(lái)自四肢、軀干和大部分內(nèi)臟的各種感覺(jué)傳入神經(jīng)沖動(dòng)，能夠通過(guò)脊髓的上行纖維束傳入到大腦中樞系統(tǒng)，進(jìn)行更加高級(jí)的綜合分

2、析。由大腦發(fā)出的沖動(dòng)，也必須通過(guò)脊髓白質(zhì)的下行纖維束才能夠調(diào)節(jié)軀干、四肢骨骼肌和內(nèi)臟的生理活動(dòng)。脊髓損傷(Spinal cord injury，SCI)作為一種常見(jiàn)的高致殘性、致死性神經(jīng)系統(tǒng)創(chuàng)傷，同時(shí)也是最嚴(yán)重的脊柱損傷并發(fā)癥。外傷、炎癥、腫瘤等導(dǎo)致椎體的移位或碎骨片突出于椎管內(nèi)，導(dǎo)致脊髓或馬尾神經(jīng)出現(xiàn)不同程度的損傷，最終導(dǎo)致各種運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)和括約肌功能障礙，肌張力及病理反射異常，會(huì)出現(xiàn)感覺(jué)障礙、運(yùn)動(dòng)障礙以及反射功能障礙等癥狀，還會(huì)導(dǎo)致許

3、多器官功能障礙，其中以循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的并發(fā)癥最為普遍且常見(jiàn)。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，脊髓損傷的發(fā)生率呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)。脊髓損傷按照病因?qū)W、病理學(xué)、損傷的嚴(yán)重程度和解剖部位不同可以分成不同的類型，疾病的演變進(jìn)程呈現(xiàn)瀑布樣級(jí)聯(lián)反應(yīng)，目前醫(yī)學(xué)界對(duì)脊髓損傷發(fā)病機(jī)制有待深入闡述。研究表明，脊髓損傷主要包括原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷兩種損傷機(jī)制。其中，原發(fā)性損傷被動(dòng)地發(fā)生在損傷后短時(shí)間內(nèi)，是局限的、不可逆的。原發(fā)性損傷后的數(shù)分鐘到數(shù)天內(nèi)可逐漸形成可干

4、預(yù)性的繼發(fā)損害。繼發(fā)性脊髓損傷的病理改變是由微循環(huán)障礙、興奮性氨基酸毒性、自由基損傷、一氧化氮機(jī)制、細(xì)胞凋亡與壞死、鈣超載、炎癥反應(yīng)、神經(jīng)肽、內(nèi)皮素、前列腺素等等共同作用的結(jié)果。有資料顯示原發(fā)性損傷和繼發(fā)性損傷二者均對(duì)進(jìn)行性的神經(jīng)組織功能喪失起到至關(guān)重要的作用。本病發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，治療難度大，給患者本人帶來(lái)不可估量的身心傷害的同時(shí)，還給患者家庭和整個(gè)社會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。多種直接或間接致病因素均可造成不同程度的脊髓損傷，除了物理?yè)p傷以外

5、，氧化應(yīng)激也參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷機(jī)制的發(fā)生發(fā)展。機(jī)體在遭受任何形式的創(chuàng)傷時(shí)，神經(jīng)因子可以觸發(fā)固有干細(xì)胞作為信息傳導(dǎo)信號(hào)。脊髓組織含有豐富的脂類物質(zhì)，易感于脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)。生理狀態(tài)下，內(nèi)源性氧化系統(tǒng)(包括超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase，SOD)和過(guò)氧化氫酶(Catalase，CAT)等）為了維持人體內(nèi)各種細(xì)胞和亞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)完整性，可以有效地消除人體內(nèi)多余的自由基。脊髓損傷后，自由基生成增加與清除障礙，脊髓組織脂質(zhì)

6、過(guò)氧化產(chǎn)物蓄積，細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、流動(dòng)性和通透性遭到破壞，同時(shí)抗氧化劑水平降低和Na+-K+-ATP酶系統(tǒng)受抑制，脊髓組織缺血、缺氧和細(xì)胞能量代謝失常，細(xì)胞內(nèi)鈣超載，使細(xì)胞線粒體電子傳遞鏈脫耦聯(lián)，又產(chǎn)生和釋放大量氧自由基，最終導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞及髓鞘的結(jié)構(gòu)與功能受到損害。研究認(rèn)為影響脊髓損傷治療與預(yù)后的因素主要是神經(jīng)修復(fù)與再生的困難性，因此，脊髓損傷治療的主要目的是通過(guò)各種治療措施為脊髓損傷的神經(jīng)再生提供一個(gè)有利的微環(huán)境，促進(jìn)受損神經(jīng)軸突的再生以

7、恢復(fù)其功能。目前醫(yī)療界尚缺乏有效的脊髓損傷的治愈手段，針對(duì)脊髓損傷的預(yù)防、治療和康復(fù)已成為全世界普遍面臨的一個(gè)大問(wèn)題。脊髓損傷患者的臨床治療只能行脊髓減壓及脊椎穩(wěn)定術(shù)，無(wú)法根本性修復(fù)已經(jīng)損壞的脊髓組織。隨著神經(jīng)損傷分子病理學(xué)研究領(lǐng)域的不斷突破，人們發(fā)現(xiàn)機(jī)體產(chǎn)生的可溶性蛋白質(zhì)分子——神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(Neurotrophicfactors，NTFS)，能夠促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞存活、生長(zhǎng)和分化，對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育及營(yíng)養(yǎng)具有重要意義。膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)

8、因子(Glialderived neurotropic factor，GDNF)廣泛分布于神經(jīng)系統(tǒng)中，在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、生長(zhǎng)、損傷和修復(fù)的過(guò)程中均扮演著重要的角色，對(duì)多種神經(jīng)元具有營(yíng)養(yǎng)作用，可以預(yù)防缺血性腦血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)變性性疾病。GDNF已經(jīng)成為當(dāng)前生命科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　目的:
　　理論研究部分旨在通過(guò)對(duì)文獻(xiàn)的深入研究挖掘，探討現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)對(duì)脊髓損傷認(rèn)識(shí)的異同及各自的特點(diǎn)，總結(jié)近年來(lái)脊髓損傷發(fā)病機(jī)理方

9、面取得的成就，深入挖掘神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子治療髓損傷領(lǐng)域的當(dāng)前研究現(xiàn)狀，以期為今后該領(lǐng)域的研究提供相關(guān)數(shù)據(jù)支持。實(shí)驗(yàn)研究部分的主要目的是探討膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子在大鼠脊髓損傷模型中的抗氧化作用。
　　方法:
　　理論研究部分以PubMed為主要檢索工具，按照嚴(yán)格的納入排除標(biāo)準(zhǔn)，篩選出符合標(biāo)準(zhǔn)的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子治療脊髓損傷的相關(guān)文獻(xiàn)，通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量分析方法總結(jié)脊髓損傷領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及熱點(diǎn)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)研究部分采用Wistar大鼠靜力性脊髓壓

10、迫損傷模型。健康成年雌性Wistar大鼠60只，隨機(jī)分成5組:假手術(shù)組、手術(shù)對(duì)照組和給藥組GroupⅠ、GroupⅡ、GroupⅢ(GDNF5mg/kg，10mg/kg，20mg/kg)，每組12只，每天經(jīng)鼻飼給予GDNF1次，連續(xù)給藥5天。評(píng)估血清總抗氧化狀態(tài)(Total oxidant status，TOS)，檢測(cè)脊髓組織中ROS水平、脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物和蛋白質(zhì)羰基含量等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)GDNF對(duì)脊髓損傷大鼠氧化應(yīng)激水平的影響;測(cè)定抗氧化物谷

11、胱甘肽(Glutathione，GSH)水平，過(guò)氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Glutathione peroxdiase，GPx)活性和谷胱甘肽-S轉(zhuǎn)移(Glutathione-S-transferase，GST)反應(yīng)等指標(biāo)來(lái)考察GDNF的抗氧化能力。
　　結(jié)果:
　　文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析了從1990年至2015年25年間發(fā)表的關(guān)于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子治療脊髓損傷的文獻(xiàn)，共計(jì)606篇。其中以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為

12、研究對(duì)象的有408篇(占67.33％，408/606)，以人為研究對(duì)象的是156篇(占25.74％，156/606)。神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子治療脊髓損傷的相關(guān)研究總體成上升趨勢(shì)，該領(lǐng)域仍是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。截止至2015年神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子治療脊髓損傷相關(guān)研究最多的國(guó)家是美國(guó)，其次是中國(guó)，日本、加拿大、瑞典緊隨其后位列第3-5位。在相關(guān)文獻(xiàn)總發(fā)表量排名達(dá)到前10的期刊中，神經(jīng)科學(xué)相關(guān)專業(yè)的期刊有9種（占90％，9/10），但只有《journal of

13、 neuroscience》的影響因子在5以上。排名前10熱點(diǎn)關(guān)聯(lián)詞分別是神經(jīng)生長(zhǎng)因子(Nerve Growth Factors，NGF)、功能恢復(fù)(Recovery ofFunction)、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子受體結(jié)合(neurotrophin receptor binding)、神經(jīng)再生(Nerve Regeneration)、干細(xì)胞(Stem Cells)、神經(jīng)元可塑性(Neuronal Plasticity)、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素3(Neurot

14、rophin3，NT-3)、BDNF、trkB受體(Receptor, trkB)、谷胱甘肽調(diào)節(jié)鉀外排系統(tǒng)蛋白kefB(Glutathione-regulated potassium-efflux systemprotein kefB)。在GDNF抗脊髓損傷后氧化損傷的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，與模型組相比，GDNF(10mg/kg)能顯著降低血清TOS，減少脊髓組織中的ROS水平，同時(shí)，GDNF可顯著降低脂質(zhì)過(guò)氧化和蛋白質(zhì)羰基化，升高GSH、C