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脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)的修复治疗一直是困扰神经生物学界的重大难题,近年来利用具有自我复制和多向分化潜能的神经干细胞(neural stem/progenitor cell,NPCs)移植修复SCI成为了研究的重点。急性SCI后损伤局部出现一系列复杂的生理和病理变化,在某些因子刺激下,脊髓中的NPCs可以应激增殖,并迁移损伤区分化为神经元和胶质细胞修复受损组织,但目前对其了解仍不详尽。前期研究中,我们通过双向电泳(2D)和质谱技术分离并找出了39个急性SCI后的差异表达蛋白,半乳凝集素-3(galectin-3, Gal-3)是其中我们比较感兴趣的一个蛋白质,目前关于其在SCI的修复过程中的作用尚不清楚。本试验目的旨在研究Gal-3在急性SCI后不同时间点的表达变化规律,并进一步探讨其对NPCs增殖、凋亡及向神经元方向分化的影响。实验一Gal-3在大鼠急性SCI后不同时间点的表达变化采用国际公认稳定的MASCIS打击器建立大鼠急性SCI模型,分别提取损伤区域脊髓总蛋白和总RNA,通过实时定量PCR(qPCR)和Western-blot研究Gal-3在损伤后8h、1d、3d和5d的表达变化。实验结果:Gal-3蛋白在正常大鼠脊髓内呈一定量的表达,损伤后8h有所降低,损伤后1d表达量恢复到高于对照组的水平,损伤后5d表达量达到最高。与对照组相比,损伤后Gal-3mRNA表达水平持续升高,损伤后3d表达量达到最高峰。实验二胚胎大鼠脊髓源性NPCs的纯化和鉴定取孕14 d的胚胎大鼠脊髓,原代培养出脊髓NPCs,采用克隆球培养法传代纯化细胞,结合分化实验和神经球抗Nestin细胞免疫荧光染色进行NPCs鉴定。结果:分离所得NPCs能自我克隆形成细胞球,呈悬浮状态生长。传代后,细胞球数量明显增加,但生长特性不变。传代3次以后细胞球98%以上细胞抗Nestin染色阳性,并可分化为神经元(Tuj1+)和星形胶质细胞(GFAP+),提示其具有自我增殖更新和多向分化的能力,证实为神经干细胞。实验三Gal-3对大鼠脊髓NPCs增值、凋亡及向神经元方向的影响在传代3次后的NPCs中分别加入不同浓度的Gal-3,采用WST-8法和Hoechst 33258染色检测NPCs的增殖活力和凋亡情况,抗βtubulinⅢ(Tuj1)细胞免疫荧光染色检测神经元分化比例,并作统计学分析。结果:与对照组相比,三种不同浓度的Gal-3(1μg/ml、4μg/ml及8μg/ml)对NPCs增殖活力和凋亡的影响均无统计学差异(P>0.05);然而,三种不同浓度的Gal-3(0.5μg/ml、1μg/ml及4μg/ml)均能NPCs向神经元分化的比例增加(P﹤0.01 ),对照组与实验组的神经元分化比例分别为7.23%±1.07%、15.1%±1.56%、14.57%±2.01%和15.3%±2.3%,不同剂量组组间比较均无统计学差异(P>0.05)。结论:不同浓度的Gal-3对NPCs的增殖和凋亡均无明显影响,但都有促进NPCs向神经元方向分化的作用。