摘要: 研究背景： 随着现代交通和建筑工业的快速发展，脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）的发病率逐年增加，并成为青年人致残的主要原因之一。目前脊髓损伤与修复的机制还不清楚，临床上诊疗效果不能满足需求。少突胶质细胞是中枢神经系统内唯一形成... 展开 研究背景： 随着现代交通和建筑工业的快速发展，脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）的发病率逐年增加，并成为青年人致残的主要原因之一。目前脊髓损伤与修复的机制还不清楚，临床上诊疗效果不能满足需求。少突胶质细胞是中枢神经系统内唯一形成髓鞘的细胞，其与神经元一样对损伤刺激非常敏感。近年来研究认为，脊髓损伤后少突胶质细胞凋亡导致幸存轴突脱髓鞘，是影响神经元轴突再生、修复的病理生理基础。因此，研究如何有效抑制凋亡以及促进损伤后少突胶质前体细胞（oligodendrocyte precursor cells，OPCs）增殖活化是减轻脊髓损伤的一个重要环节。 研究显示，细胞周期末期促进复合物（anaphase promotingcomplex，APC）及其调节亚基Cdh1在中枢神经系统生长、发育及损伤修复中具有重要的作用。最近的研究已证实Cdh1参与缺血性脑损伤后神经元凋亡和星形胶质细胞反应性增殖的病理生理过程，但APC-Cdh1在脊髓损伤后少突胶质前体细胞增殖活化中的作用，尚不清楚。 本研究拟培养大鼠原代OPCs并建立体外细胞机械拉伸损伤模型，探究机械损伤后OPCs增殖活化是否与APC-Cdh1活性有关。其次，利用腺病毒介导的RNA干扰技术，探讨下调Cdh1对损伤后OPCs增殖活性的影响。最后，通过对干预前后Cdh1下游底物Id2和skp2的研究，探索Cdh1调控机械损伤后OPCs增殖活化的可能机制。本实验从细胞周期调控的角度出发，旨在研究APC-Cdh1在机械损伤后脊髓少突胶质前体细胞增殖活化中的作用及机制，从而为选择APC-Cdh1作为脊髓保护新靶点提供实验依据。 第一部分大鼠脊髓源性少突胶质前体细胞体外机械拉伸损伤模型的建立与评价 目的： 利用FX-4000T?柔性基底加载系统建立体外大鼠脊髓源性少突胶质前体细胞机械拉伸损伤模型。 方法： 取新生48h内SD乳鼠脊髓，在原代混合胶质细胞培养的基础上利用改良的振摇法获得纯化的少突胶质前体细胞，并采用其特异性标志物A2B5进行免疫荧光细胞鉴定。利用FX-4000T?柔性基底加载系统建立少突胶质前体细胞机械拉伸损伤模型，将纯化培养3d的少突胶质前体细胞随机分为A组（对照组）、B组（拉伸幅度5%）、C组（拉伸幅度10%）、D组（拉伸幅度15%），拉伸2h后于倒置显微镜下观察各组细胞形态；MTT法检测细胞存活率；双染流式细胞术检测细胞凋亡情况。 结果： 体外成功培育少突胶质前体细胞且A2B5阳性细胞约占90%。B组拉伸幅度对细胞形态及存活没有明显影响，基本不构成损伤。C组和D组细胞存活率较A组显著降低（P<0.05），凋亡率也明显升高（P<0.05），并出现明显病理性形态改变；但D组有明显的细胞脱落现象且细胞存活率降到50%以下，不利于后续实验进行。 结论： 改良的振摇法是体外培养大鼠脊髓少突胶质前体细胞的可靠方法，利用FX-4000T?柔性基底加载系统以10%为拉伸强度可建立少突胶质前体细胞机械拉伸损伤模型。 第二部分 APC-Cdh1在机械拉伸损伤后少突胶质前体细胞增殖活化中的作用及机制 目的： 探讨APC-Cdh1在机械拉伸损伤后少突胶质前体细胞增殖活化中的作用及其可能的机制。 方法： 将体外纯化培养3d的少突胶质前体细胞随机分组。前期实验分为4组，分别为正常对照组（未进行拉伸），Stretch-2h组（拉伸2h），Stretch-6h组（拉伸6h），Stretch-12h组（拉伸12h）；后期实验加入RNA干扰因素，分为4组，分别为正常对照组（未进行腺病毒感染和拉伸），Stretch组（未进行腺病毒感染但拉伸12h），Ad-Control-Stretch组（空载体腺病毒感染后拉伸12h），Ad-Cdh1-Stretch组（Cdh1-shRNA腺病毒感染后拉伸12h）。所有组别均于拉伸后继续静态培养48h收集细胞。采用 MTT比色法和流式细胞术周期分析综合测定细胞增殖情况；采用实时荧光定量PCR和Western blot检测Cdh1及其下游底物Skp2和Id2 mRNA及蛋白的表达水平。 结果： 1.机械拉伸2h即可发现增殖活性开始降低并且随着拉伸时间的延长而不断下降，以Stretch-12h组下降最为明显；Western blot结果显示：Stretch-2h组、Stretch-6h组、Stretch-12h组Cdh1蛋白表达水平均明显高于对照组，且表达具有时间递增趋势，尤以Stretch-12h组上调最为明显（P<0.05）。 2.RNA干扰后，Ad-Cdh1-Stretch组Cdh1蛋白表达明显低于Ad-Control-Stretch组（P<0.05）；而Ad-Cdh1-Stretch组细胞增殖活性显著高于Ad-Control-Stretch组（P<0.05）。 3.Cdh1的下游底物Skp2和Id2表达随着Cdh1人为干预的变化而变化，且趋势与Cdh1相反：Skp2和Id2在细胞机械损伤后被下调，而腺病毒介导的Cdh1 RNA干扰能上调损伤后Skp2和Id2的表达。 结论： 1.机械拉伸损伤引起OPCs增殖活性下降同时导致细胞内Cdh1高表达，下调细胞内Cdh1表达能显著促进损伤后OPCs的增殖活化，提示Cdh1蛋白表达水平与损伤后OPCs增殖活化有关。 2.APC-Cdh1参与机械损伤后OPCs增殖活化的调控，其机制可能是通过泛素化降解下游底物Skp2和Id2。 收起