粒細胞集落刺激因子通過調(diào)節(jié)小膠質(zhì)細胞活化改善缺氧致腦室周圍白質(zhì)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(jīng)和血管再生，從而促進神經(jīng)組織結構和功能的恢復，對于神經(jīng)細胞有營養(yǎng)作用，對于神經(jīng)損傷有保護作用，但其

2、神經(jīng)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(jīng)系統(tǒng)罹受缺血-再灌注損傷時，神經(jīng)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(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表達于各區(qū)域有不等量分布，并在小膠質(zhì)細胞有表達。這表明神經(jīng)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(zhì)細胞來發(fā)揮。這也將為G-CSF治療神經(jīng)損傷有關疾病提供理論依據(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中起著至關重要的作用。

4、當中樞神經(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)的固有免疫細胞，小膠質(zhì)細胞被迅速激活并發(fā)揮雙重作用。一方面，激活的小膠質(zhì)細胞發(fā)揮神經(jīng)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(zhì)細胞釋放細胞毒性物質(zhì)，而后造成神經(jīng)功能紊亂、神經(jīng)元和少突膠質(zhì)細胞等細胞的死亡，進一步加重機體損傷。根據(jù)Gordon S提出的分型理論，激活的巨噬細胞可分為經(jīng)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(zhì)細胞的活化類型、改變M1型細胞和M2型細胞的數(shù)量和比例以產(chǎn)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(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(jīng)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(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(zhì)細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)細胞的數(shù)量和比例變化，以

8、及小膠質(zhì)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(zhì)細胞向腦室周圍白質(zhì)的募集增加，并使之激活，并能夠改變活化小膠質(zhì)細胞中M1型細胞和M2型細胞的數(shù)量和比例;使小膠質(zhì)細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PWMD可以抗炎，并可以誘導小膠質(zhì)細胞向神經(jīng)保護方向轉化，調(diào)節(jié)炎性因子和神經(jīng)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