脊髓损伤后继发性级联反应: 局部细胞因子/趋化因子调控的时间线差异

摘要: 脊髓损伤 (SCI) 后, 免疫细胞广泛浸润, 加剧了损伤并导致神经进一步退化. 因此, 当前研究的一个主要目标是针对免疫反应治疗脊髓损伤. 虽然已有很多研究分析了脊髓损伤后复杂的炎症过程, 但以往文献中关于局部细胞因子调控的时间线仍存在很大差异. 为了解脊髓损伤后 2 周细胞因子调节时间线, 确定细胞因子水平的性别差异以及随脊髓损伤严重程度显著变化的局部细胞因子. 实验建立轻度, 中度, 重度挫伤或完全横断大鼠模型, 在伤后不同时间点采集以损伤处为中心的 7 mm 脊髓, 用细胞因子/凝血因子 27-Plex 分析法对组织匀浆进行分析. 结果显示, 包括肿瘤坏死因子 α, 白细胞介素-1β 和白细胞介素 6 在内的促炎细胞因子在损伤后均上调, 但在损伤后约 24h 内恢复到未损伤时的水平, 而包括单核细胞趋化蛋白 1 在内的趋化因子在损伤后数天内仍上调. 相反, 包括白细胞介素 10 和血管内皮生长因子在内的几种抗炎细胞因子和生长因子在伤后 7 天内下调. 损伤后, 专门影响参与神经胶质疤痕形成的星形胶质细胞的组织金属蛋白酶抑制剂 1 的增加幅度超过了所有其他细胞因子, 比未损伤的大鼠高 26.9 倍. 在轻度挫伤后, 有 11 种细胞因子表现出性别差异性; 但在重度挫伤后, 只有瘦素水平在雌性和雄性大鼠之间存在差异. 总之, 促炎细胞因子启动了炎症过程, 并在受伤后数小时内恢复到基线水平, 趋化因子在受伤后数天内继续招募免疫细胞, 而抗炎细胞因子在受伤后 1 周内下调, 轻度伤后细胞因子的性别差异随着受伤程度的加重而减弱. 这项研究的结果确定了影响免疫细胞浸润的关键趋化因子和参与损伤后神经胶质瘢痕形成的重要细胞因子, 这对研究人员开发针对损伤后二次损伤的治疗方法至关重要.