bmscs移植联合vegf对大鼠脊髓损伤后神经细胞凋亡和神经功能恢复的研究

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1、因此，通过抑制细胞凋亡或许能够减少脊髓的继发性损伤，保护神经组织，为脊髓损伤的治疗找到新的思路与途径。柯尔等人最先于1972年对细胞凋亡进行了描述，这是一种特别的细胞死亡方式，它和细胞坏死是有分别的。凋亡是指细胞根据自身的遗传规律对外界特定的环境进行反应并调控，自动结束生命的过程。它是一种主动过程，细胞可以通过调节本身内在凋亡基因的表达而有序死亡，从一定程度上来讲，凋亡或许可以[7]进行人为的调控。基因的转录表达和蛋白质的合成是细胞凋亡的必经过程。细胞坏死是在强烈的理化等条件下导致细胞水肿胀大、细胞膜破裂、细胞内容物流出的无

2、序死亡过程，这是一种不可逆的被动过程，不具有调控性。近年来，随着分子生物学研究的发展，凋亡基因已成为研究的热点，人们发现，细胞的凋亡受细胞的内部和外部环境的影响，细胞凋亡在神经系统发育过程中具有十分重要的[8]作用。1998年，Emery等首先证明了人类创伤性脊髓损伤后细胞凋亡的存在。此后，对啮齿类动物脊髓损伤模型的研究也证实了细胞凋亡在脊髓损伤中的作用[9]。越来越多的研究告诉我们，神经细胞的凋亡过程具有高度的可调控性，基于此，我们可以通过调控一些不利环境和因素从而减少或阻止神经细胞的凋亡，促进脊髓损后神经功能的恢复。目前

3、对细胞凋亡的研究，比较流行的是Bcl-2基因家族。Bcl-2和Bax同属于Bcl-2基因家族的成员，二者在细胞凋亡的调控中相互拮抗，对细胞的存活或凋亡起着决定性的作用。Bcl-2是一种重要的凋亡抑制基因，它主要在细胞凋亡[10]的早期发挥作用从而减少或阻碍DNA裂解和细胞凋亡的发生。Bax是Bcl-2家族中的一种重要的促进凋亡基因，其促进细胞凋亡的机制主要有两种：首先Bax本身具有促凋亡作用，同时可以与自身形成同二聚体引发凋亡；其次Bax还[11]可以同Bcl-2构成异二聚体，抑制Bcl-2的抗凋亡作用。凋亡抑制基因（Bcl

4、-2）表达增加，则细胞凋亡减少，凋亡促进基因（Bax）表达增加，则细胞凋亡增多，二者的比例从一定程度上决定着神经细胞的存活与凋亡。血管内皮生长因子（VEGF）是调节血管生成的肽类物质，对于血管的生成和改善局部血循环功能障碍具有良好的作用，在继发性SCI中起着重要的调控作用。以往的研究认为VEGF对脊髓损伤的保护作用是通过改善损伤局部的缺血、缺氧环境而实现的。近年来大量的相关研究让我们了解到，血管内皮生长因子不9万方数据仅能够改善局部的血液循环，同时可以促进轴突的生长，防止细胞损伤，抑制神经元凋亡，阻止或减轻脊髓的继发性损伤，

5、促进脊髓功能的恢复。VEGF抑制神经元凋亡的机制目前尚不是十分清楚，可能与Bcl-2基因家族有关。脊髓损伤之后，外源性VEGF通过某种途径作用于受损的神经细胞的特异性受体，使得细胞程序性启动Bcl-2基因家族，参与凋亡调控过程。VEGF能提高抗凋亡基因[12]Bcl-2的表达，降低凋亡抑制基因Bax的表达。在脊髓的原发性损伤导致神经元、胶质细胞坏死和轴索断裂的基础上，再加上继发性损伤引起的残存神经元的凋亡、神经纤维的脱髓鞘改变、胶质瘢痕的形成等，加重了脊髓损伤的进展和程度。神经元细胞能够分泌各种神经营养因子，对于维持神经元的

6、存活和轴突的再生具有重要作用。脊髓损伤后，因为神经元的大量坏死、凋亡，导致神经营养因子分泌不足，局部微环境发生恶化，抑制了轴突的再生。这些因素共同导致了神经功能难以恢复。目前脊髓损伤修复研究的热点趋势主要是以下两个方面：首先抑制残存神经元的凋亡，促进神经元的再生或替代修复；其次促进轴突的生长，同时消除不利轴突生长的因素。脊髓损伤后，神经细胞变性、凋亡、轴索断裂，需要引导残存的神经细胞以出芽形式重新生成轴突，并穿过胶质瘢痕与远侧轴突建立新的突触关联。大量医学研究发现通过干细胞的移植可以实现这一目的。近年来，有关干细胞的研究非常

7、火热，同时取得了重大的研究成果，其在临床中的应用前景非常广阔。目前研究的比较热门的干细胞移植主要有胚胎干细胞，神经干细胞，嗅鞘细胞，许旺细胞，骨髓间充质干细胞等等。前四种干细胞由于伦理问题、来源问题、免疫排斥问题、取材问题等等，导致难以满足临床需要。BMSCs不仅具有干细胞的特性，而且自体取材方便，提取分离简便易行，培养、扩增过程简单，还可以将外源基因很好的转入并促进其表达，其遗传背景非常稳定，没有类似于神经干细胞及胚[13]胎干细胞的伦理学问题，因此具备了神经修复细胞来源的前提条件。正因如此，采用BMSCs植的途径治疗脊髓

8、损伤已成为势在必行的方法，但其能否通过抑制神经细胞的凋亡达到修复脊髓损伤目的暂时国内外研究较少。基于以上的分析总结，本实验利用BMSCs移植联合应用VEGF治疗SD大鼠脊髓损伤，通过BBB评分法检测大鼠脊髓损伤后的运动功能改善情况，采取RT-PCR方法检测凋亡基因Bcl-2和Bax表达的变