CSPGs在弱激光照射促脊髓损伤修复中的作用及机制研究

脊髓损伤的治疗及功能恢复是尚未解决的世界性难题。长期以来对促神经再生相关研究广泛开展，但未取得明确效果。越来越多的学者认识到脊髓损伤后瘢痕障碍形成的作用至关重要。我们前期实验发现，810nm激光经皮照射大鼠损伤脊髓可缩小空洞范围和胶质瘢痕的生成，减少硫酸软骨素蛋白聚糖（CSPGs）的表达，增加顺行标记神经纤维数量。进一步拟在已建立的弱激光照射技术基础上，构建高度标准化脊髓损伤动物模型，运用形态学和分子生物学相结合的手段，系统观察弱激光照射对脊髓损伤急性期胶质瘢痕主要组分CSPGs表达和功能的作用，探讨弱激光照射影响CSPGs合成、分解以及阻滞其抑制轴突生长作用的分子机制，寻找弱激光调控CSPGs的作用节点，阐明CSPGs在弱激光照射促脊髓损伤修复中的可能作用机制，为弱激光疗法应用于脊髓损伤修复提供必要的实验及理论依据。

脊髓损伤（spinal cord injury，SCI）可直接导致神经功能的丧失，具有相当高的致残率和死亡率，其治疗和功能恢复是一个世界性的难题，至今除了在损伤8小时内给予大剂量甲基强的松龙有一定的效果外，还没有公认的其他方法。弱激光疗法在周围神经损伤的治疗中取得了一定的效果，但在脊髓损伤修复方面的研究很少。近年来，本课题组及国外其他实验室均报道了弱激光经皮照射可促进脊髓损伤大鼠的瘫痪后肢的功能恢复，但对弱激光产生脊髓损伤修复效应的深层次机制尚需探索。.本课题组作为国内唯一一家致力于将弱激光疗法应用于临床脊髓损伤病人治疗的研究机构，开展了一些列的基础实验以探究其修复作用及机制。本课题组于国内首次完成了大鼠皮肤至受损脊髓各层组织穿透光谱和穿透率的测量；应用组织温升检测和皮肤病理染色首次对弱激光连续照射对大鼠组织可能产生的热损伤进行了评估；构建并稳定了贴近临床脊髓挤压和撞击伤的SD大鼠Allen打击模型，并基于此模型建立了810nm弱激光理疗实验平台；在此平台基础上应用运动功能学评价方法以及电生理学检测方法评价了弱激光照射后脊髓损伤大鼠双后肢运动功能的恢复情况，证明了弱激光经皮照射的有效性：应用HE染色和免疫荧光染色发现弱激光照射可缩小受损脊髓空洞范围的面积和抑制胶质瘢痕的生成，并增加顺行标记的神经纤维数量；应用免疫荧光双标染色技术、Western blot和Rt-pcr 检测法完成了弱激光照射对胶质瘢痕组要组分CSPGs和其主要家族成员NG2表达影响的检测。.本课题组研究发现810nm波长大鼠组织穿透效果最好，810nm弱激光经皮肤到达脊髓表面的术前穿透率2%，术后穿透率1%；810nm弱激光持续照射对辐照区皮肤组织及脊髓组织不产生热损伤；炎症因子检测发现弱激光经皮照射能明显抑制脊髓损伤早期前炎症因子TNF-α和IL-6的表达，增加抑炎因子IL-10的表达；弱激光照射后NG2蛋白的表达均较对照组显著降低，GAP43蛋白的表达显著升高。.本课题的开展为弱激光疗法应用于脊髓损伤修复提供了必要的实验及理论依据，为探索弱激光促进脊髓损伤修复的深层次机制开拓了思路打下了基础；对促进临床应用弱激光治疗脊髓损伤具有一定的理论意义和实用价值。