基本信息
- 项目名称：
- 三七总皂苷抑制星形胶质细胞治疗急性脊髓损伤
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本项目采用先进的组织芯片免疫组化方法，检测脊髓损伤前后脊髓组织中GFAP、Nestin和PCNA的表达变化，结果提示三七总皂苷通过抑制星形胶质细胞的增生，减轻脊髓损伤后的炎症反应。脊髓损伤后2周内是脊髓修复损伤的时间窗口，提示越早治疗效果越好。 三七是我国独特的中药，资源丰富，具有巨大的市场开发利用价值。因此，本项目为三七总皂苷治疗脊髓损伤提供了实验依据，具有十分重要的意义。
- 详细介绍：
- 研究背景 机械性脊髓损伤（spinal cord injury,SCI）是常见的中枢神经系统损伤，可以造成感觉和运动功能严重丧失，脊髓的继发性损伤不仅导致神经元丢失及轴突断裂，同时，星形胶质细胞的过度增生，神经细胞死亡和轴突的脱髓鞘是影响脊髓神经轴突再生和功能恢复的重要原因。迄今为止，临床上尚无有效方法治疗脊髓损伤。尽管三七总皂苷对脑缺血的保护作用已较为肯定，然而，三七总皂苷对脊髓损伤保护的机理研究方面报道较少，对治疗脊髓损伤的机制还不清楚。GFAP是星形胶质细胞的特异蛋白和骨架成分之一，并可作为其特异性标记[2]。巢蛋白(Nestin)是神经干细胞或前体细胞所特有的一种中间丝蛋白，多出现于早期原始分化的细胞，目前已被广泛用于神经干细胞的鉴定[1]。PCNA是细胞核增殖抗原，是细胞增殖的标志物。因此，我们通过制备成年大鼠脊髓损伤模型，应用免疫组化组织芯片技术，观察脊髓损伤大鼠在不同时期、不同部位的脊髓组织中GFAP、Nestin和PCNA的表达变化，并结合动物行为学BBB评分，探讨三七总皂苷在脊髓损伤修复过程中减轻脊髓损伤的炎症反应，促进轴突再髓鞘化及轴突再生等方面的作用，为临床治疗治疗脊髓损伤提供实验依据。 方法 Wistar大鼠60只，随机分为对照组(A组)20只，模型组(B组)20只和三七总皂苷治疗组(C组)20只。采用改良的Allen’s法建立SCI模型，治疗采用三七总皂苷每日给药1次，采用BBB评分方法对各组实验大鼠后肢运动功能进行评估。分别于3d，5d ，7d，14d和21d等不同的时间点，取损伤部位的脊髓组织，采用组织芯片的免疫组化方法，检测脊髓组织中GFAP、Nestin和PCNA的表达变化。 结果 1.BBB评分结果显示脊髓损伤后3d，大鼠BBB评分治疗组优于模型组，统计学有显著性差异(P<0.05)；从1w开始，治疗组大鼠明显优于模型组，统计学有非常显著性差异(P<0.01)。2.免疫组化结果显示脊髓损伤后经三七总皂苷治疗后， 3d，5d和7d治疗组大鼠GFAP、Nestin和PCNA阳性细胞数明显低于模型组 (P<0.01)，14d后治疗组星形胶质细胞数仍低于模型组(P<0.05)。 结论: 1、实验结果提示三七总皂苷通过抑制星形胶质细胞的增生，创造了有利于脊髓损伤后功能恢复的微环境。因此，三七总皂苷是治疗脊髓损伤的比较有效的方法。 2、三七总皂苷通过抑制GFAP的表达而起作用，促进脊髓损伤后的功能恢复。 3、脊髓损伤后2周内是脊髓修复损伤的时间窗口，提示越早治疗效果越好。
作品图片
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 1、目的：探讨三七总皂苷治疗急性脊髓损伤的作用机制。 2、基本思路：脊髓损伤后，如何抑制炎症反应和脊髓脱髓鞘是治疗脊髓损伤的关键问题。本实验采用Allen’s法建立脊髓损伤动物模型，采用独特的组织芯片免疫组化技术，以脊髓星形胶质细胞为观察对象，以星形胶质细胞酸性蛋白、巢蛋白和细胞核增殖抗原作为观察指标，观察给予三七总皂苷后脊髓损伤的病理变化，探讨三七总皂苷治疗脊髓损伤的作用机理。
科学性、先进性及独特之处
- 1、科学性：联系临床实际，以三七总皂苷是否抑制脊髓星型胶质细胞的增殖作为研究的切入点，探讨三七促进脊髓损伤修复的机制。 2、先进性：采用独特的组织芯片的免疫组化技术，采用BBB评分方法对运动功能进行评估，从细胞、在体和功能三个层面，保证实验结果的准确性。 3、独特性：本实验结果提示三七总皂苷通过抑制脊髓损伤后的炎症反应和星形胶质细胞的增生，促进脊髓损伤的再生修复。
应用价值和现实意义
- 三七是我国独特的治疗跌打损伤的中药，资源丰富，具有巨大的市场开发利用价值。 本项目结果表明三七总皂苷通过抑制脊髓星型胶质细胞的过度增殖反应，减轻脊髓损伤的炎症反应，干预和治疗脊髓损伤。 因此，本项目为三七的开发利用提供了重要的实验依据，为临床治疗脊髓损伤，为三七的开发利用具有十分重要的现实意义和实际应用价值。
学术论文摘要
- 目的：通过观察三七总皂苷治疗脊髓损伤前后脊髓中GFAP、Nestin和PCNA的表达变化，探讨三七总皂苷治疗脊髓损伤的作用机理。 方法：用Wistar大鼠60只，采用Allen’s法建立模型，采用三七总皂苷每日给药1次，采用BBB评分方法对各组实验大鼠后肢运动功能进行评估。分别于3d，5d ，7d，14d和21d等不同的时间点，采用组织芯片的免疫组化方法，检测脊髓组织中GFAP、Nestin和PCNA的表达变化。 结果：1.BBB评分结果显示脊髓损伤后3d，大鼠BBB评分治疗组优于模型组 (P<0.05)。2.免疫组化结果显示脊髓损伤后经三七总皂苷治疗后，3d，5d和7d治疗组大鼠GFAP、Nestin和PCNA阳性细胞数明显低于模型组 (P<0.01)，14d后治疗组星形胶质细胞数仍低于模型组(P<0.05)。 结论:1、三七总皂苷通过抑制星形胶质细胞的增生，创造了有利于脊髓损伤后功能恢复的微环境。2、三七总皂苷通过抑制GFAP的表达而起作用，促进脊髓损伤后的功能恢复。3、脊髓损伤后2周内是脊髓修复损伤的时间窗口，提示越早治疗效果越好。
获奖情况
- 1、饶莹、丁赔赔，张晓。成都医学院大学生创新实验大赛论文汇编，2011，86。 2、在成都医学院2011年大学生创新实验大赛中荣获优秀论文一等奖。
鉴定结果
- 该项目显示三七总皂苷通过抑制星形胶质细胞的增生，促进脊髓损伤后的功能恢复。 该项目使三七这种我国独特的中药，在治疗脊髓损伤中，具有巨大的市场开发利用价值。
参考文献
- 参考文献 [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张剑锋，张丹参 三七总皂苷药理作用研究进展。1006-2084（2007）06-0472-03
同类课题研究水平概述
- 机械性脊髓损伤（spinal cord injury,SCI）是常见的中枢神经系统损伤，可以造成感觉和运动功能严重丧失，脊髓的继发性损伤不仅导致神经元丢失及轴突断裂，同时，星形胶质细胞的过度增生，神经细胞死亡和轴突的脱髓鞘是影响脊髓神经轴突再生和功能恢复的重要原因。迄今为止，临床上尚无有效方法治疗脊髓损伤。尽管三七总皂苷对脑缺血的保护作用已较为肯定，然而，三七总皂苷对脊髓损伤保护的机理研究方面报道较少，对治疗脊髓损伤的机制还不清楚。GFAP是星形胶质细胞的特异蛋白和骨架成分之一，并可作为其特异性标记[2]。巢蛋白(Nestin)是神经干细胞或前体细胞所特有的一种中间丝蛋白，多出现于早期原始分化的细胞，目前已被广泛用于神经干细胞的鉴定[1]。PCNA是细胞核增殖抗原，是细胞增殖的标志物。因此，我们通过制备成年大鼠脊髓损伤模型，应用免疫组化组织芯片技术，观察脊髓损伤大鼠在不同时期、不同部位的脊髓组织中GFAP、Nestin和PCNA的表达变化，并结合动物行为学BBB评分，探讨三七总皂苷在脊髓损伤修复过程中减轻脊髓损伤的炎症反应，促进轴突再髓鞘化及轴突再生等方面的作用，为临床治疗治疗脊髓损伤提供实验依据。
