粒細胞集落刺激因子通過調節(jié)小膠質細胞活化改善缺氧致腦室周圍白質損傷.pdf

1、粒細胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF)是一類誘導定向祖細胞向中性粒細胞分化的造血生長因子。作為治療先天性粒細胞減少癥、控制化療后粒細胞減少造成的感染的藥物，已被臨床使用二十年。臨床研究認為，G-CSF安全有效，副作用小。最近的研究表明，G-CSF可以抗炎、抗凋亡，誘導神經和血管再生，從而促進神經組織結構和功能的恢復，對于神經細胞有營養(yǎng)作用，對于神經損傷有保護作用，但其

2、神經保護的具體機制尚不明確。
　　 最新研究發(fā)現(xiàn)，當嚙齒類中樞神經系統(tǒng)罹受缺血-再灌注損傷時，神經細胞上粒細胞集落刺激因子受體(granulocyte colony-stimulating factor receptor，G-CSFR)表達上調，G-CSF分泌也增加。國外研究顯示，在大鼠中樞神經系統(tǒng)發(fā)育的各個階段，G-CSF和G-CSFR表達于各區(qū)域有不等量分布，并在小膠質細胞有表達。這表明神經損傷時，G-CSF可能對其有修護功

3、能，我們猜測，這一功能可以通過影響小膠質細胞來發(fā)揮。這也將為G-CSF治療神經損傷有關疾病提供理論依據。
　　 腦室周圍白質損傷（periventricular white matter damage，PWMD）是早產兒腦損傷的最重要的一種病理類型，它包括腦室周圍白質區(qū)出血梗死、腦室周圍白質軟化和發(fā)生在晚期的腦室擴張，極大地影響新生兒出生后的生命質量。大量小膠質細胞在發(fā)育中的腦室周圍白質中分布，并在PWMD中起著至關重要的作用。

4、當中樞神經系統(tǒng)遭受到傷害刺激時，作為存在于中樞神經系統(tǒng)的固有免疫細胞，小膠質細胞被迅速激活并發(fā)揮雙重作用。一方面，激活的小膠質細胞發(fā)揮神經保護作用。另一方面，損傷和多種炎癥因子的刺激導致小膠質細胞釋放細胞毒性物質，而后造成神經功能紊亂、神經元和少突膠質細胞等細胞的死亡，進一步加重機體損傷。根據Gordon S提出的分型理論，激活的巨噬細胞可分為經典激活型（M1型）和選擇激活型（M2型），兩型細胞具有截然不同的免疫學表型，發(fā)揮的功能也大相

5、徑庭。M1型細胞通過分泌細胞因子促進炎癥的發(fā)生，并有抗腫瘤作用。M2型抑制炎癥反應、促進組織再生修復。本研究主要觀察粒細胞集落刺激因子通過影響小膠質細胞的活化類型、改變M1型細胞和M2型細胞的數量和比例以產生的對缺氧導致的PWMD的保護作用，并初步探討其發(fā)揮作用的機制。
　　 一、G-CSF對缺氧損傷后早期和長期腦功能恢復，以及損傷導致的腦發(fā)育異常的影響
　　 將1d齡小鼠置入缺氧箱中，通入5％ O2和95％ N2，待箱

6、內氣體比例穩(wěn)定開始計時，缺氧時間為2h。治療組在腦室周圍白質損傷動物模型制造前2h予腹腔注射重組人粒細胞集落刺激因子，造模結束后2h后，治療組再給藥一次。之后每天給藥一次，連續(xù)7d。在小鼠出生后第5天和第10天對小鼠進行平面翻正實驗，第8、10、12天進行游泳實驗，第30、31、32天進行曠場試驗等神經行為學檢測，觀察其早期和長期腦功能恢復情況。
　　 結果表明，G-CSF能夠促進小鼠早期和長期運動功能恢復，對損傷導致的神經發(fā)育

7、異常及神經行為缺陷有改善作用。
　　 二、G-CSF對缺氧損傷后腦室周圍白質小膠質細胞的募集、激活以及細胞因子分泌的影響
　　 在造模后第1、3、7天取全腦切片進行免疫熒光雙標檢測小膠質細胞的募集以及炎性因子的分泌情況;取腦室周圍白質，采用酶聯(lián)免疫吸附劑測定法(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)檢測炎性因子分泌水平;利用RT-PCR檢測兩類活化小膠質細胞的數量和比例變化，以

8、及小膠質細胞致炎因子和抑炎因子的分泌情況。
　　 結果表明，G-CSF使小膠質細胞向腦室周圍白質的募集增加，并使之激活，并能夠改變活化小膠質細胞中M1型細胞和M2型細胞的數量和比例;使小膠質細胞促炎性因子分泌降低，抑炎因子及神經營養(yǎng)因子分泌增加。
　　 總之，通過本研究我們發(fā)現(xiàn)，利用G-CSF干預PWMD可以抗炎，并可以誘導小膠質細胞向神經保護方向轉化，調節(jié)炎性因子和神經營養(yǎng)因子的分泌，并促進損傷后早期和長期腦功能的恢復