SOCS3敲除对小鼠脊髓损伤后小胶质细胞/巨噬细胞极化作用及功能恢复的影响

摘要

目的:脊髓损伤引起的炎症反应是造成脊髓功能难以恢复的重要原因，而损伤局部小胶质细胞和外周浸润的巨噬细胞是神经系统固有免疫-炎症反应的基本组成成分。研究表明，SOCS3基因参与多种体内炎症反应，并影响脊髓损伤功能预后。但SOCS3对于脊髓损伤后小胶质细胞/巨噬细胞炎症反应的作用尚不明确。本研究旨在利用神经系统或骨髓源细胞谱系条件性敲除SOCS3基因的小鼠，研究基因敲除对脊髓损伤后小胶质细胞/巨噬细胞极化作用的影响，以及对损伤脊髓髓鞘再生、轴突生长及功能恢复等方面的作用并探讨其机制。
　　方法:(1)通过鼠尾鉴定的方法培育筛选出基因型为Socs3fl/fl Nes cre（神经系统条件性敲除socs3，40只）、Socs3fl/fl LysM cre(骨髓源细胞谱系条件性敲除Socs3，40只)及Socs3fl（无socs3敲除，40只）的小鼠。分别为作为敲除组1，敲除组2和对照组。钳夹法制作脊髓损伤模型，在损伤后1、3、7、14天取损伤组织。荧光定量RT-PCR法检测各时间点巨噬细胞分型标志分子及SOCS3信号通路分子的基因表达;免疫荧光共染色法检测脊髓损伤部位巨噬细胞M1及M2分型标志蛋白，以及SOCS3分子的表达;BMS行为学评分观察3组模型下肢运动功能恢复情况。
　　(2)以Socs3fl/fl Nes cre小鼠为敲除组（15只），以同窝Socs3fl小鼠为对照组(15只)，施以完全性脊髓钳夹伤，TUNEL染色观察细胞凋亡;BDA示踪皮质脊髓束，GFAP染色标记损伤中心，观察损伤区皮质脊髓束轴突退缩及再生情况;快蓝染色观察髓鞘再生。
　　结果:(1)在基因水平，敲除组1损伤后脊髓组织的SOCS3及CD32表达量较对照组明显减低，STAT3、Arginasel及CD206表达量增高，而敲除组2与对照组各被检测基因的表达量无显著差别;在蛋白质水平，免疫荧光染色显示，敲除组1在多个时间点上，表达M2标志蛋白(Arginasel、CD206)的巨噬细胞较对照组分布广，数量多;表达M1标志蛋白(CD86、CD16/32)的巨噬细胞分布窄，数量少;敲除组2与对照组被检测蛋白的表达量无显著差别;行为学试验中，敲除组1小鼠损伤后7、14天BMS评分均高于对照组，敲除组2与对照组评分无显著差别。
　　(2)神经示踪表明，与对照组相比，敲除组在损伤后第14周轴突出芽增多;神经轴缩球减少;传导束到损伤边缘距离缩短。髓鞘快蓝染色提示敲除组残存及再生的髓鞘较对照组增多。TUNEL染色结果提示，损伤后第7天敲除组的凋亡细胞少于对照组。
　　结论:(1)在神经系统敲除SOCS3可使脊髓损伤后局部小胶质/巨噬细胞袁型由M1型向M2型转化，且该效应与行为学结果改善相一致，提示敲除所致的巨噬细胞袁型变化可能是脊髓损伤后功能改善的重要原因。
　　(2)在骨髓系统中敲除SOCS3未能影响脊髓损伤后巨噬细胞表型及功能预后。提示单纯骨髓细胞SOCS3敲除对脊髓损伤后巨噬细胞活化表型的作用不明显或外周血单核细胞可能不是脊髓损伤后巨噬细胞活化作用的主要细胞来源。
　　(3) SOCS3敲除可促进脊髓钳夹损伤后轴突生长、减少回缩并抑制细胞凋亡。并促进髓鞘再生及功能恢复，其对脊髓损伤后功能恢复的作用可能是多方面机制的共同结果。

目录

声明

英文缩写词表

摘要

第一部分 SOCS3敲除促进小鼠脊髓损伤处小胶质／巨噬细胞向M2型分化

前言

材料与方法

结果

讨论

小结

第二部分 神经系统SOCS3条件性敲除促进小鼠脊髓损伤后细胞存活、髓鞘再生及轴突生长

前言

材料与方法

结果

讨论

小结

参考文献

综述

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