SDF-1α在顱腦創(chuàng)傷后促進血管新生的作用.pdf

1、背景：
　　顱腦創(chuàng)傷(Traumatic brain injury，TBI)是已成為全世界的一個公共衛(wèi)生問題。全世界每年有大約1000萬患者因顱腦創(chuàng)傷住院或死亡，大約有5700萬人因1次或更多次的顱腦創(chuàng)傷住過院[1]。雖然對顱腦創(chuàng)傷后的病理生理機制的研究有了很大的進展，對顱腦創(chuàng)傷后治療的動物學實驗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注顱腦創(chuàng)傷后的神經再生，對創(chuàng)傷后血管新生的關注較少。但

2、顱腦創(chuàng)傷后的血管新生與神經新生二者相輔相成，互相促進和制約。血管和神經作為一個整體-“血管神經單元”越來越受到神經科學研究人員的關注，促進創(chuàng)傷后組織血管的新生成為顱腦創(chuàng)傷治療的一個新的方向。
　　目的：
　　研究顱腦創(chuàng)傷后外源性給予重組人基質細胞衍生因子-1α(rhSDF-1α)對創(chuàng)傷腦組織局部CD34、CXCR4基因和蛋白質表達以及血管新生的影響。
　　研究顱腦創(chuàng)傷后通過給予SDF-1α中和性抗體拮抗SDF-1/CX

3、CR4軸對創(chuàng)傷腦組織局部CD34、CXCR4基因和蛋白質表達以及血管新生的影響。
　　通過對rhSDF-1α和SDF-1α中和性抗體干預后大鼠神經功能恢復的評估研究血管新生和神經功能恢復之間的相關性。
　　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)傷大鼠隨機分為rhSDF-1α干預組、SDF-1α中和抗體干預組、生理鹽水對照組。創(chuàng)傷后30分鐘，rhSDF-1α干預組大鼠接受立體

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天用改良神經功能評分(mNSS)對大鼠進行神經功能評分，創(chuàng)傷后14天開始用Morris水迷宮對大鼠進行空間學習記憶能力進行評估。
　　取3個干預組動物創(chuàng)傷后14天的腦組織用組織學染色方

5、法評估創(chuàng)傷腦組織CD34+的微血管密度和CD34/CXCR4雙陽性的微血管的數(shù)量以了解SDF-1/CXCR4軸在血管新生過程中的作用，用qRT-PCR和Western-blot檢測創(chuàng)傷腦組織局部的CD34和CXCR4 mRNA和蛋白質的表達以進一步明確SDF-1/CXCR4軸在血管新生過程中的作用并分析大鼠神經功能改善與創(chuàng)傷腦組織血管新生的相關性。
　　結果：
　　流式細胞儀分析結果顯示不同干預對大鼠腦創(chuàng)傷后外周血CD34+

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

7、腦組織局部CD34和CXCR4 mRNA和蛋白質的表達較生理鹽水對照組增加，而SDF-1α中和抗體干預大鼠腦組織局部CD34和CXCR4 mRNA和蛋白質的表達較生理鹽水對照組顯著降低(P<0.05)。
　　mNSS評分顯示傷前大鼠的mNSS均較低，3組動物的評分無統(tǒng)計學差異。損傷后1天，3組動物的mNSS均較高，說明液壓打擊導致了大鼠神經功能障礙，在后續(xù)的實驗時間內，3組大鼠的mNSS評分均呈逐漸降低趨勢，提示大鼠腦創(chuàng)傷后有一個

8、神經功能恢復過程。在治療后的14天和21天，rhSDF-1α干預組的大鼠的神經功能恢復明顯優(yōu)于SDF-1α中和性抗體處理組(P<0.01)和生理鹽水對照組(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天與生理鹽水干預組相比無明顯差異(P>0.05)，但是在打擊后21天，其mNSS評分高于生理鹽水對照組(P<0.05)。Spearman秩相關分析發(fā)現(xiàn)TBI后14天微血管密度的增加與mNSS呈負相關。<

9、br>　　Morris水迷宮試驗顯示在試驗的開始階段，三組大鼠的潛伏期均較長，但是在后續(xù)的空間記憶能力試驗中，潛伏期較前明顯變短(P<0.001)。這提示通過試驗建立了大鼠的空間記憶。SDF-1α中和抗體干預組動物的潛伏期長于生理鹽水對照組大鼠，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。rhSDF-1α干預組大鼠的潛伏期短于生理鹽水對照組大鼠，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。探索試驗結果顯示rhSDF-1α干預組大鼠在目標象限的游泳時間明

10、顯大于生理鹽水對照組大鼠，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。SDF-1α中和抗體干預組動物在目標象限的游泳時間與生理鹽水對照組相比明顯減少(P<0.05)。通過對三組動物游泳速度的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，三組動物的游泳速度并無明顯統(tǒng)計學差異，提示空間學習記憶能力障礙與動物的肢體功能障礙無關。
　　結論：
　　顱腦創(chuàng)傷后腦組織局部給予rhSDF-1α可以通過SDF-1/CXCR4軸促進CD34+細胞向損傷部位的遷移，提高局部CD34、