粒細(xì)胞集落刺激因子通過調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細(xì)胞活化改善缺氧致腦室周圍白質(zhì)損傷.pdf

1、粒細(xì)胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF)是一類誘導(dǎo)定向祖細(xì)胞向中性粒細(xì)胞分化的造血生長因子。作為治療先天性粒細(xì)胞減少癥、控制化療后粒細(xì)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(rèn)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(dǎo)神經(jīng)和血管再生，從而促進(jìn)神經(jīng)組織結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù)，對于神經(jīng)細(xì)胞有營養(yǎng)作用，對于神經(jīng)損傷有保護(hù)作用，但其

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

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

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

5、徑庭。M1型細(xì)胞通過分泌細(xì)胞因子促進(jìn)炎癥的發(fā)生，并有抗腫瘤作用。M2型抑制炎癥反應(yīng)、促進(jìn)組織再生修復(fù)。本研究主要觀察粒細(xì)胞集落刺激因子通過影響小膠質(zhì)細(xì)胞的活化類型、改變M1型細(xì)胞和M2型細(xì)胞的數(shù)量和比例以產(chǎn)生的對缺氧導(dǎo)致的PWMD的保護(hù)作用，并初步探討其發(fā)揮作用的機(jī)制。
　　 一、G-CSF對缺氧損傷后早期和長期腦功能恢復(fù)，以及損傷導(dǎo)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(nèi)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(zhì)損傷動物模型制造前2h予腹腔注射重組人粒細(xì)胞集落刺激因子，造模結(jié)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(jìn)行平面翻正實驗，第8、10、12天進(jìn)行游泳實驗，第30、31、32天進(jìn)行曠場試驗等神經(jīng)行為學(xué)檢測，觀察其早期和長期腦功能恢復(fù)情況。
　　 結(jié)果表明，G-CSF能夠促進(jìn)小鼠早期和長期運動功能恢復(fù)，對損傷導(dǎo)致的神經(jīng)發(fā)育

7、異常及神經(jīng)行為缺陷有改善作用。
　　 二、G-CSF對缺氧損傷后腦室周圍白質(zhì)小膠質(zhì)細(xì)胞的募集、激活以及細(xì)胞因子分泌的影響
　　 在造模后第1、3、7天取全腦切片進(jìn)行免疫熒光雙標(biāo)檢測小膠質(zhì)細(xì)胞的募集以及炎性因子的分泌情況;取腦室周圍白質(zhì)，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(zhì)細(xì)胞的數(shù)量和比例變化，以

8、及小膠質(zhì)細(xì)胞致炎因子和抑炎因子的分泌情況。
　　 結(jié)果表明，G-CSF使小膠質(zhì)細(xì)胞向腦室周圍白質(zhì)的募集增加，并使之激活，并能夠改變活化小膠質(zhì)細(xì)胞中M1型細(xì)胞和M2型細(xì)胞的數(shù)量和比例;使小膠質(zhì)細(xì)胞促炎性因子分泌降低，抑炎因子及神經(jīng)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(yù)PWMD可以抗炎，并可以誘導(dǎo)小膠質(zhì)細(xì)胞向神經(jīng)保護(hù)方向轉(zhuǎn)化，調(diào)節(jié)炎性因子和神經(jīng)營養(yǎng)因子的分泌，并促進(jìn)損傷后早期和長期腦功能的恢復(fù)