SDF-1α在顱腦創(chuàng)傷后促進(jìn)血管新生的作用.pdf

1、背景：
　　顱腦創(chuàng)傷(Traumatic brain injury，TBI)是已成為全世界的一個(gè)公共衛(wèi)生問(wèn)題。全世界每年有大約1000萬(wàn)患者因顱腦創(chuàng)傷住院或死亡，大約有5700萬(wàn)人因1次或更多次的顱腦創(chuàng)傷住過(guò)院[1]。雖然對(duì)顱腦創(chuàng)傷后的病理生理機(jī)制的研究有了很大的進(jìn)展，對(duì)顱腦創(chuàng)傷后治療的動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)也取得了可喜的成果，但目前仍缺乏臨床上有效地治療顱腦創(chuàng)傷的策略。以往的研究較多的關(guān)注顱腦創(chuàng)傷后的神經(jīng)再生，對(duì)創(chuàng)傷后血管新生的關(guān)注較少。但

2、顱腦創(chuàng)傷后的血管新生與神經(jīng)新生二者相輔相成，互相促進(jìn)和制約。血管和神經(jīng)作為一個(gè)整體-“血管神經(jīng)單元”越來(lái)越受到神經(jīng)科學(xué)研究人員的關(guān)注，促進(jìn)創(chuàng)傷后組織血管的新生成為顱腦創(chuàng)傷治療的一個(gè)新的方向。
　　目的：
　　研究顱腦創(chuàng)傷后外源性給予重組人基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1α(rhSDF-1α)對(duì)創(chuàng)傷腦組織局部CD34、CXCR4基因和蛋白質(zhì)表達(dá)以及血管新生的影響。
　　研究顱腦創(chuàng)傷后通過(guò)給予SDF-1α中和性抗體拮抗SDF-1/CX

3、CR4軸對(duì)創(chuàng)傷腦組織局部CD34、CXCR4基因和蛋白質(zhì)表達(dá)以及血管新生的影響。
　　通過(guò)對(duì)rhSDF-1α和SDF-1α中和性抗體干預(yù)后大鼠神經(jīng)功能恢復(fù)的評(píng)估研究血管新生和神經(jīng)功能恢復(fù)之間的相關(guān)性。
　　方法：
　　健康青年Wistar大鼠用液壓打擊儀成功制備顱腦創(chuàng)傷大鼠模型后，將顱腦創(chuàng)傷大鼠隨機(jī)分為rhSDF-1α干預(yù)組、SDF-1α中和抗體干預(yù)組、生理鹽水對(duì)照組。創(chuàng)傷后30分鐘，rhSDF-1α干預(yù)組大鼠接受立體

4、定向腦組織局部注射rhSDF-1α4μg/4μl，SDF-1α中和抗體干預(yù)組大鼠接受立體定向腦組織局部注射SDF-1α中和性抗體4μg/4μl，對(duì)照組大鼠接受立體定向腦組織局部注射生理鹽水4μl。
　　分別在創(chuàng)傷前、創(chuàng)傷后1、3、7、14、21天用改良神經(jīng)功能評(píng)分(mNSS)對(duì)大鼠進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)分，創(chuàng)傷后14天開(kāi)始用Morris水迷宮對(duì)大鼠進(jìn)行空間學(xué)習(xí)記憶能力進(jìn)行評(píng)估。
　　取3個(gè)干預(yù)組動(dòng)物創(chuàng)傷后14天的腦組織用組織學(xué)染色方

5、法評(píng)估創(chuàng)傷腦組織CD34+的微血管密度和CD34/CXCR4雙陽(yáng)性的微血管的數(shù)量以了解SDF-1/CXCR4軸在血管新生過(guò)程中的作用，用qRT-PCR和Western-blot檢測(cè)創(chuàng)傷腦組織局部的CD34和CXCR4 mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)以進(jìn)一步明確SDF-1/CXCR4軸在血管新生過(guò)程中的作用并分析大鼠神經(jīng)功能改善與創(chuàng)傷腦組織血管新生的相關(guān)性。
　　結(jié)果：
　　流式細(xì)胞儀分析結(jié)果顯示不同干預(yù)對(duì)大鼠腦創(chuàng)傷后外周血CD34+

6、干祖細(xì)胞數(shù)量無(wú)明顯影響。
　　組織學(xué)染色發(fā)現(xiàn)rhSDF-1α干預(yù)組大鼠損傷腦組織局部的微血管密度(MVD)和CD34/CXCR4雙陽(yáng)性微血管的數(shù)目較生理鹽水對(duì)照組顯著增加，結(jié)果有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。與之相反，SDF-1α中和抗體干預(yù)組大鼠損傷腦組織局部MVD和CD34/CXCR4雙陽(yáng)性微血管的數(shù)目較生理鹽水對(duì)照組減少(P<0.05)。
　　qRT-PCR和Western blot結(jié)果顯示rhSDF-1α僅干預(yù)大鼠損傷

7、腦組織局部CD34和CXCR4 mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)較生理鹽水對(duì)照組增加，而SDF-1α中和抗體干預(yù)大鼠腦組織局部CD34和CXCR4 mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)較生理鹽水對(duì)照組顯著降低(P<0.05)。
　　mNSS評(píng)分顯示傷前大鼠的mNSS均較低，3組動(dòng)物的評(píng)分無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。損傷后1天，3組動(dòng)物的mNSS均較高，說(shuō)明液壓打擊導(dǎo)致了大鼠神經(jīng)功能障礙，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，3組大鼠的mNSS評(píng)分均呈逐漸降低趨勢(shì)，提示大鼠腦創(chuàng)傷后有一個(gè)

8、神經(jīng)功能恢復(fù)過(guò)程。在治療后的14天和21天，rhSDF-1α干預(yù)組的大鼠的神經(jīng)功能恢復(fù)明顯優(yōu)于SDF-1α中和性抗體處理組(P<0.01)和生理鹽水對(duì)照組(P<0.05)。SDF-1α僅中和性抗體治療組大鼠的mNSS在液壓打擊后的1-14天與生理鹽水干預(yù)組相比無(wú)明顯差異(P>0.05)，但是在打擊后21天，其mNSS評(píng)分高于生理鹽水對(duì)照組(P<0.05)。Spearman秩相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)TBI后14天微血管密度的增加與mNSS呈負(fù)相關(guān)。<

9、br>　　Morris水迷宮試驗(yàn)顯示在試驗(yàn)的開(kāi)始階段，三組大鼠的潛伏期均較長(zhǎng)，但是在后續(xù)的空間記憶能力試驗(yàn)中，潛伏期較前明顯變短(P<0.001)。這提示通過(guò)試驗(yàn)建立了大鼠的空間記憶。SDF-1α中和抗體干預(yù)組動(dòng)物的潛伏期長(zhǎng)于生理鹽水對(duì)照組大鼠，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。rhSDF-1α干預(yù)組大鼠的潛伏期短于生理鹽水對(duì)照組大鼠，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。探索試驗(yàn)結(jié)果顯示rhSDF-1α干預(yù)組大鼠在目標(biāo)象限的游泳時(shí)間明

10、顯大于生理鹽水對(duì)照組大鼠，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。SDF-1α中和抗體干預(yù)組動(dòng)物在目標(biāo)象限的游泳時(shí)間與生理鹽水對(duì)照組相比明顯減少(P<0.05)。通過(guò)對(duì)三組動(dòng)物游泳速度的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，三組動(dòng)物的游泳速度并無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，提示空間學(xué)習(xí)記憶能力障礙與動(dòng)物的肢體功能障礙無(wú)關(guān)。
　　結(jié)論：
　　顱腦創(chuàng)傷后腦組織局部給予rhSDF-1α可以通過(guò)SDF-1/CXCR4軸促進(jìn)CD34+細(xì)胞向損傷部位的遷移，提高局部CD34、