半乳凝素-1调控反应性星形胶质细胞对脊髓损伤修复的机制研究

脊髓损伤是一种严重的中枢神经系统疾患，经常会导致损伤节段下位神经功能的永久损害。既往认为中枢神经系统损伤后，星形胶质细胞将阻碍神经损伤恢复。最新研究表明，残存的脊髓神经能自发地引导髓内神经环路的形成或重组，从而部分代偿神经功能的缺失。且存在于细胞发生区域的神经前体细胞在神经环路重建中有重要作用，比如反应性星形胶质细胞不仅能够指导调节神经元和胶质的发生，且它自身可能正是神经前体细胞。同时半乳凝素1作为反应性星形胶质化的重要递质，具有关键性修复和调节效应。本研究中我们将以反应性星形胶质细胞依赖模式检测半乳凝素1对脊髓损伤的修复效应，继而应用基因融合技术构建出GFAP-TK星形胶质细胞缺陷小鼠模型。通过神经功能学检测，揭示出半乳凝素1与反应性胶质细胞之间的协同效应。籍由以上研究，探究脊髓损伤修复的细胞分子机制，为神经细胞功能学研究提供理论依据，为细胞靶向治疗脊髓损伤的临床应用奠定扎实的理论基础。

一系列的研究表明，在脊髓损伤后Galectin-1对神经系统具有保护和调节作用，提示它可能在脊髓损伤后也拥有相类似的神经调节保护效应，对星形胶质细胞可能存在着重要的调控作用。明确它与星形胶质细胞在脊髓损伤后的关联机制，将有助于进一步理解神经重塑过程对于脊髓损伤后内源性保护机制的意义，从而为脊髓损伤的治疗开拓出崭新的道路。. 在正常脊髓内，Galectin-1 mRNA出现轻度表达，主要集中在脊髓灰质内。脊髓损伤后第14天表达达到顶峰，且表达范围扩大。在未损伤组的室管膜细胞内，观察不到Galectin-1的表达。在脊髓损伤组，Galectin-1的表达要早于实质细胞。细胞双标结果表明，大量的Galectin-1阳性细胞与GFAP阳性细胞出现共定位表达，细胞呈现反应性星形胶质细胞的典型形态。在野生型小鼠内，外源性人重组Galectin-1能够促进成体脊髓内的细胞分裂及反应性星形胶质化。在第二部分中，我们将GCV导入GFAP-TK小鼠体内，发现GCV对GFAP阳性细胞具有靶向删除效应。通过行为学功能测试发现，在野生型小鼠组，鞘内注射Galectin-1能够显著地改善脊髓损伤后的运动功能障碍状况，而在GFAP-TK缺陷小鼠中，给予Galectin-1并没有促进运动功能的恢复。Galectin-1在成体脊髓内的表达强度和范围随着损伤的进程而变化，提示它与损伤后一系列的细胞应答存在着紧密关联。研究显示Galectin-1在脊髓损伤后与反应性星形胶质细胞存在大量的共定位表达，外源性给予Galectin-1后更进一步证明它对星形胶质细胞具有特异性调控作用。在GFAP-TK星形胶质细胞缺陷模型中，Galectin-1的神经保护调节作用显示是通过星形胶质细胞来发挥的，对星形胶质细胞存在着重要的特异性调控作用。明确它与星形胶质细胞在损伤后的关联机制，将有助于进一步理解神经重塑过程对于脊髓损伤后内源性保护机制的意义。从而为脊髓损伤开拓出崭新的治疗策略。