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第一部分脊髓损伤后Fascin-1特异性表达在小胶质细胞并调控其迁移背景:最近的研究表明,脊髓损伤后,小胶质细胞迁移并聚集在星形胶质细胞瘢痕和纤维性瘢痕之间,具有抑制炎症和神经保护功能,但小胶质细胞迁移的机制尚不清楚。Fascin-1是一种关键的肌动蛋白捆绑蛋白,调节细胞的迁移、侵袭和粘附,但其在脊髓损伤中的作用尚未见报道。方法:本文采用小鼠胸段(T10)脊髓压迫损伤模型。利用Western blot检测脊髓损伤前和损伤后3、7、14天Fascin-1蛋白的表达水平及变化;采用组织免疫荧光,对Fascin-1与脊髓的主要细胞标记物分别进行荧光双标,分析Fascin-1的细胞定位。利用集落刺激因子1受体(CSF1R)抑制剂PLX5622体内特异性体内清除小胶质细胞,以验证Fascin-1的细胞来源。体外利用BV-2小胶质细胞结合划痕实验和Transwell法观察Fascin-1对小胶质细胞迁移功能的影响。体外诱导小胶质细胞极化,观察Fascin-1的表达变化。结果:小鼠脊髓损伤后7-14天,Fascin-1表达显著上调(P<0.001),主要分布于损伤核心周围,且特异性表达于CX3CR1+小胶质细胞。对脊髓损伤后14天的组织进行Fascin-1和CX3CR1荧光双标定量发现,Fascin-1+CX3CR1+细胞分别占Fascin-1+、CX3CR1+细胞总数的94.06±0.82%和87.65±1.08%。通过免疫荧光双标发现,Fascin-1在GFAP+星形胶质细胞、Neu N+神经元、NG2+细胞、PDGFRβ+周细胞以及损伤核心的MAC2+血源性巨噬细胞中均不表达。用集落刺激因子1受体(CSF1R)抑制剂PLX5622特异性去除损伤脊髓中的小胶质细胞后,Fascin-1的表达相应降低(P<0.0001)。髓磷脂碎片体外激活小胶质细胞后,可上调Fascin-1的表达,并促进小胶质细胞的迁移(P<0.05)。使用小干扰RNA(si RNA)抑制Fascin-1的表达可显著抑制小胶质细胞的迁移(P<0.05),但这种抑制作用可通过加入髓磷脂碎片逆转。小胶质细胞M1/M2极化不影响Fascin-1的表达。结论:脊髓损伤后,Fascin-1在小胶质细胞中特异性高表达,在小胶质细胞迁移和小胶质细胞瘢痕的形成中起重要作用。因此,阐明这一机制将为脊髓损伤的治疗提供新的靶点。第二部分脊髓损伤后小胶质细胞M1极化能通过TGFβ1/SOX9通路促进星形胶质细胞产生CSPG背景:脊髓损伤后星形胶质细胞和小胶质细胞逐渐迁移到损伤核心的周围,星形胶质细胞增生肥大形成星形胶质瘢痕,并产生CSPG,限制炎症扩散的同时,也阻碍了轴突的生长;小胶质细胞也同样形成小胶质细胞瘢痕包绕损伤核心,而且小胶质细胞还可以根据微环境不同表现为促炎的M1极化和抗炎的M2极化。但是小胶质细胞极化对星形胶质细胞的影响尚不清楚。方法:本文采用小鼠胸段(T10)脊髓压迫损伤模型。利用组织免疫荧光检测脊髓损伤前和损伤后3、7、14天小胶质细胞M1型(i NOS+)及M2型(Arg1+)极化情况以及14天时小胶质细胞和星形胶质细胞的位置关系。体外培养小鼠小胶质细胞系(BV-2)和星形胶质细胞系(C8-D1A),利用Western blot和细胞免疫荧光验证小胶质细胞极化诱导,并检测小胶质细胞极化情况下TGFβ1的表达情况。采用组织免疫荧光检测脊髓损伤前和损伤后3、7、14天小胶质细胞表达TGFβ1的情况。体外诱导小胶质细胞极化,并用极化的条件培养基与星形胶质细胞共培养,检测SOX9和CSPG的表达情况。设计挽救实验,验证小胶质细胞M1极化通过TGFβ1/SOX9通路促进星形胶质细胞产生CSPG。结果:脊髓损伤后14天小胶质细胞(CX3CR1+)与星形胶质细胞(GFAP+)均形成致密瘢痕,而且在损伤核心边缘高倍镜下两细胞空间位置紧密相邻。脊髓损伤前和损伤后3、7、14天小胶质细胞极化状态不同,在损伤后3天和7天时主要是M1(i NOS+CX3CR1+)极化,分别占CX3CR1+小胶质细胞的54.3±4.4%和76.7±3.6%;而M2(Arg1+CX3CR1+)极化的小胶质细胞,在损伤后7天和14天少量表达,分别占CX3CR1+小胶质细胞的16.6±3.5%和24.9±2.8%。体外成功诱导小胶质细胞极化,并发现M1极化情况下高表达TGFβ1,差异有统计学意义(P<0.0001),通过组织免疫荧光也验证了3天和7天的M1型小胶质细胞高表达TGFβ1。小胶质细胞M1极化的条件培养基可以通过上调SOX9的表达,促进星形胶质细胞产生CSPG,差异有统计学意义(P<0.01),并且在SOX9被敲低后,促进效果消失,加入TGFβ1细胞因子并不能逆转。结论:小胶质细胞在脊髓损伤后3天和7天处于M1极化,并高表达TGFβ1。M1极化的小胶质细胞通过TGFβ1/SOX9通路促进星形胶质细胞产生CSPG。