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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 三七總皂苷抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞治療急性脊髓損傷
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目采用先進(jìn)的組織芯片免疫組化方法，檢測(cè)脊髓損傷前后脊髓組織中GFAP、Nestin和PCNA的表達(dá)變化，結(jié)果提示三七總皂苷通過(guò)抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞的增生，減輕脊髓損傷后的炎癥反應(yīng)。脊髓損傷后2周內(nèi)是脊髓修復(fù)損傷的時(shí)間窗口，提示越早治療效果越好。 三七是我國(guó)獨(dú)特的中藥，資源豐富，具有巨大的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。因此，本項(xiàng)目為三七總皂苷治療脊髓損傷提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，具有十分重要的意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 研究背景 機(jī)械性脊髓損傷（spinal cord injury,SCI）是常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷，可以造成感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)功能?chē)?yán)重喪失，脊髓的繼發(fā)性損傷不僅導(dǎo)致神經(jīng)元丟失及軸突斷裂，同時(shí)，星形膠質(zhì)細(xì)胞的過(guò)度增生，神經(jīng)細(xì)胞死亡和軸突的脫髓鞘是影響脊髓神經(jīng)軸突再生和功能恢復(fù)的重要原因。迄今為止，臨床上尚無(wú)有效方法治療脊髓損傷。盡管三七總皂苷對(duì)腦缺血的保護(hù)作用已較為肯定，然而，三七總皂苷對(duì)脊髓損傷保護(hù)的機(jī)理研究方面報(bào)道較少，對(duì)治療脊髓損傷的機(jī)制還不清楚。GFAP是星形膠質(zhì)細(xì)胞的特異蛋白和骨架成分之一，并可作為其特異性標(biāo)記[2]。巢蛋白(Nestin)是神經(jīng)干細(xì)胞或前體細(xì)胞所特有的一種中間絲蛋白，多出現(xiàn)于早期原始分化的細(xì)胞，目前已被廣泛用于神經(jīng)干細(xì)胞的鑒定[1]。PCNA是細(xì)胞核增殖抗原，是細(xì)胞增殖的標(biāo)志物。因此，我們通過(guò)制備成年大鼠脊髓損傷模型，應(yīng)用免疫組化組織芯片技術(shù)，觀察脊髓損傷大鼠在不同時(shí)期、不同部位的脊髓組織中GFAP、Nestin和PCNA的表達(dá)變化，并結(jié)合動(dòng)物行為學(xué)BBB評(píng)分，探討三七總皂苷在脊髓損傷修復(fù)過(guò)程中減輕脊髓損傷的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)軸突再髓鞘化及軸突再生等方面的作用，為臨床治療治療脊髓損傷提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 方法 Wistar大鼠60只，隨機(jī)分為對(duì)照組(A組)20只，模型組(B組)20只和三七總皂苷治療組(C組)20只。采用改良的Allen’s法建立SCI模型，治療采用三七總皂苷每日給藥1次，采用BBB評(píng)分方法對(duì)各組實(shí)驗(yàn)大鼠后肢運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)估。分別于3d，5d ，7d，14d和21d等不同的時(shí)間點(diǎn)，取損傷部位的脊髓組織，采用組織芯片的免疫組化方法，檢測(cè)脊髓組織中GFAP、Nestin和PCNA的表達(dá)變化。 結(jié)果 1.BBB評(píng)分結(jié)果顯示脊髓損傷后3d，大鼠BBB評(píng)分治療組優(yōu)于模型組，統(tǒng)計(jì)學(xué)有顯著性差異(P<0.05)；從1w開(kāi)始，治療組大鼠明顯優(yōu)于模型組，統(tǒng)計(jì)學(xué)有非常顯著性差異(P<0.01)。2.免疫組化結(jié)果顯示脊髓損傷后經(jīng)三七總皂苷治療后， 3d，5d和7d治療組大鼠GFAP、Nestin和PCNA陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)明顯低于模型組 (P<0.01)，14d后治療組星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)仍低于模型組(P<0.05)。 結(jié)論: 1、實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示三七總皂苷通過(guò)抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞的增生，創(chuàng)造了有利于脊髓損傷后功能恢復(fù)的微環(huán)境。因此，三七總皂苷是治療脊髓損傷的比較有效的方法。 2、三七總皂苷通過(guò)抑制GFAP的表達(dá)而起作用，促進(jìn)脊髓損傷后的功能恢復(fù)。 3、脊髓損傷后2周內(nèi)是脊髓修復(fù)損傷的時(shí)間窗口，提示越早治療效果越好。
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作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 1、目的：探討三七總皂苷治療急性脊髓損傷的作用機(jī)制。 2、基本思路：脊髓損傷后，如何抑制炎癥反應(yīng)和脊髓脫髓鞘是治療脊髓損傷的關(guān)鍵問(wèn)題。本實(shí)驗(yàn)采用Allen’s法建立脊髓損傷動(dòng)物模型，采用獨(dú)特的組織芯片免疫組化技術(shù)，以脊髓星形膠質(zhì)細(xì)胞為觀察對(duì)象，以星形膠質(zhì)細(xì)胞酸性蛋白、巢蛋白和細(xì)胞核增殖抗原作為觀察指標(biāo)，觀察給予三七總皂苷后脊髓損傷的病理變化，探討三七總皂苷治療脊髓損傷的作用機(jī)理。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1、科學(xué)性：聯(lián)系臨床實(shí)際，以三七總皂苷是否抑制脊髓星型膠質(zhì)細(xì)胞的增殖作為研究的切入點(diǎn)，探討三七促進(jìn)脊髓損傷修復(fù)的機(jī)制。 2、先進(jìn)性：采用獨(dú)特的組織芯片的免疫組化技術(shù)，采用BBB評(píng)分方法對(duì)運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)估，從細(xì)胞、在體和功能三個(gè)層面，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。 3、獨(dú)特性：本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示三七總皂苷通過(guò)抑制脊髓損傷后的炎癥反應(yīng)和星形膠質(zhì)細(xì)胞的增生，促進(jìn)脊髓損傷的再生修復(fù)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 三七是我國(guó)獨(dú)特的治療跌打損傷的中藥，資源豐富，具有巨大的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。 本項(xiàng)目結(jié)果表明三七總皂苷通過(guò)抑制脊髓星型膠質(zhì)細(xì)胞的過(guò)度增殖反應(yīng)，減輕脊髓損傷的炎癥反應(yīng)，干預(yù)和治療脊髓損傷。 因此，本項(xiàng)目為三七的開(kāi)發(fā)利用提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，為臨床治療脊髓損傷，為三七的開(kāi)發(fā)利用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的：通過(guò)觀察三七總皂苷治療脊髓損傷前后脊髓中GFAP、Nestin和PCNA的表達(dá)變化，探討三七總皂苷治療脊髓損傷的作用機(jī)理。 方法：用Wistar大鼠60只，采用Allen’s法建立模型，采用三七總皂苷每日給藥1次，采用BBB評(píng)分方法對(duì)各組實(shí)驗(yàn)大鼠后肢運(yùn)動(dòng)功能進(jìn)行評(píng)估。分別于3d，5d ，7d，14d和21d等不同的時(shí)間點(diǎn)，采用組織芯片的免疫組化方法，檢測(cè)脊髓組織中GFAP、Nestin和PCNA的表達(dá)變化。 結(jié)果：1.BBB評(píng)分結(jié)果顯示脊髓損傷后3d，大鼠BBB評(píng)分治療組優(yōu)于模型組 (P<0.05)。2.免疫組化結(jié)果顯示脊髓損傷后經(jīng)三七總皂苷治療后，3d，5d和7d治療組大鼠GFAP、Nestin和PCNA陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)明顯低于模型組 (P<0.01)，14d后治療組星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)仍低于模型組(P<0.05)。 結(jié)論:1、三七總皂苷通過(guò)抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞的增生，創(chuàng)造了有利于脊髓損傷后功能恢復(fù)的微環(huán)境。2、三七總皂苷通過(guò)抑制GFAP的表達(dá)而起作用，促進(jìn)脊髓損傷后的功能恢復(fù)。3、脊髓損傷后2周內(nèi)是脊髓修復(fù)損傷的時(shí)間窗口，提示越早治療效果越好。
獲獎(jiǎng)情況
- 1、饒瑩、丁賠賠，張曉。成都醫(yī)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽論文匯編，2011，86。 2、在成都醫(yī)學(xué)院2011年大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)大賽中榮獲優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。
鑒定結(jié)果
- 該項(xiàng)目顯示三七總皂苷通過(guò)抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞的增生，促進(jìn)脊髓損傷后的功能恢復(fù)。 該項(xiàng)目使三七這種我國(guó)獨(dú)特的中藥，在治療脊髓損傷中，具有巨大的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
- 參考文獻(xiàn) [1] Theriauh E，Tator CH．Persistence of rubrospinaI proiectionsfollowing spinal cord injury in the rat．J Comp Neurol，2010；2)：249-258． [2Menet V，Prieto M，Privat A et a1．Axonal plasticity and functionalre(?ovm．y after spinal cord injury in mice deficient in both glial fi-brillau'acidic protein and vimentin genes． Proc Natl Acad SciUSA，2003；100：8999—9004 [3張劍鋒，張丹參 三七總皂苷藥理作用研究進(jìn)展。1006-2084（2007）06-0472-03
同類課題研究水平概述
- 機(jī)械性脊髓損傷（spinal cord injury,SCI）是常見(jiàn)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷，可以造成感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)功能?chē)?yán)重喪失，脊髓的繼發(fā)性損傷不僅導(dǎo)致神經(jīng)元丟失及軸突斷裂，同時(shí)，星形膠質(zhì)細(xì)胞的過(guò)度增生，神經(jīng)細(xì)胞死亡和軸突的脫髓鞘是影響脊髓神經(jīng)軸突再生和功能恢復(fù)的重要原因。迄今為止，臨床上尚無(wú)有效方法治療脊髓損傷。盡管三七總皂苷對(duì)腦缺血的保護(hù)作用已較為肯定，然而，三七總皂苷對(duì)脊髓損傷保護(hù)的機(jī)理研究方面報(bào)道較少，對(duì)治療脊髓損傷的機(jī)制還不清楚。GFAP是星形膠質(zhì)細(xì)胞的特異蛋白和骨架成分之一，并可作為其特異性標(biāo)記[2]。巢蛋白(Nestin)是神經(jīng)干細(xì)胞或前體細(xì)胞所特有的一種中間絲蛋白，多出現(xiàn)于早期原始分化的細(xì)胞，目前已被廣泛用于神經(jīng)干細(xì)胞的鑒定[1]。PCNA是細(xì)胞核增殖抗原，是細(xì)胞增殖的標(biāo)志物。因此，我們通過(guò)制備成年大鼠脊髓損傷模型，應(yīng)用免疫組化組織芯片技術(shù)，觀察脊髓損傷大鼠在不同時(shí)期、不同部位的脊髓組織中GFAP、Nestin和PCNA的表達(dá)變化，并結(jié)合動(dòng)物行為學(xué)BBB評(píng)分，探討三七總皂苷在脊髓損傷修復(fù)過(guò)程中減輕脊髓損傷的炎癥反應(yīng)，促進(jìn)軸突再髓鞘化及軸突再生等方面的作用，為臨床治療治療脊髓損傷提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
