光生物调节通过抑制氧化应激和继发炎症促进脊髓损伤修复
光照,1材料与方法,2方法,2结果,1PBM促进SCI大鼠氧化应激指标改善,2PBM减轻炎症反应,促进生长因子分泌,3PBM促进SCI大鼠神经元再生并抑制凋亡,4PBM促进SCI大鼠运动功能恢复,3讨论
朱志杰,王选康,左晓霜,梁卓文,李 鑫,胡学昱,王 哲(空军军医大学西京医院骨科,陕西 西安 710032)
脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)分为原发性损伤和继发性损伤两个过程,原发性损伤一般是由暴力创伤等因素导致的脊髓组织连续性破坏,组织受压导致神经元死亡[1]。伴随而来的继发性损伤包括氧化应激、钙离子超载、组织凋亡、炎症反应等[2]。在过去的几十年里,损伤急性期的常用治疗手段如手术减压、血流动力学控制和糖皮质激素的应用[3],均不能很好地减轻继发性损伤。
光生物调节(photobiomodulation,PBM)是近十年来备受关注的方法之一,基团吸收光的能量后,激发基态电子向高能轨道运动,该过程产生的质子梯度有助于ATP的产生[4]。此外,PBM还可以调控ROS生成及激活多种转录因子[5-6]。作为中枢神经系统损伤的有效疗法,PBM已被用于治疗SCI、创伤性脑损伤、缺血性脑卒中、阿尔茨海默病、帕金森病等[7-9]。既往对于PBM的应用方式一般是经损伤区皮肤间接照射受损组织,但有研究证明只有约6%的能量能够达到SCI部位,大大降低了能量利用率[10-11]。本课题组前期开发了一种360°可发光激光光纤,可以埋置在动物椎旁棘突,直接将光能量投射到脊髓组织表面。该光纤埋置的可行性和810 nm波长的安全性已经在猪模型上得到了验证[12]。但是该方案对于促进SCI后组织修复和运动功能恢复的有效性尚未明确,因此,我们设计了如下实验证明其有效性,以便将PBM更好地推进临床转化与应用。
1 材料与方法
1.1 材料
主要一抗:SOD-1(sc-17767);NF-E2相关因子2(nuclear factor erythroid 2-related factor 2, Nrf2)(sc-365949);HO-1(Abcam,189491);β-actin (Proteintech,66009-1-Ig);MAP2(CST,8707S)。HRP二抗:羊抗兔IgG(InCellGenE,SA10011);羊抗鼠IgG(InCellGenE,SA10010)。荧光二抗:Cy3-Donkey Anti Rabbit (Jackson,152432)。TUNEL试剂盒(碧云天,C1089)。大鼠IL-1β、IL-6、TNF-α、脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor, GDNG)、神经生长因子(nerve growth factor, NGF)的ELISA试剂盒购自江苏酶免实业有限公司 ......
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