810nm弱激光对脊髓损伤小鼠神经元轴类再生的促进作用及其相关机制

• 作者: 孙嘉锴 宋基伟 张家玮 李鲲 梁卓文 王哲 胡学昱 郑峤
• 来源期刊: 中华创伤杂志
• 关键词: 脊髓损伤 激光疗法 巨噬细胞 神经再生
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 基础研究
• 页码范围: 359-367
• 页数: 9页
• 字数: 7182字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3760/cma.j.issn.1001-8050.2019.04.011

摘要

目的 探讨810nm弱激光对小鼠脊髓损伤(SCI)后神经元轴突再生的作用及其相关机制.方法 体内实验:选取20只Balb/c小鼠,通过钳夹伤方法,建立标准化小鼠SCI模型,按照随机数字表法分为SCI组及SCI后810nm弱激光照射组(弱激光组),每组10只.弱激光组采用选定参数的弱激光(连续波波长810nm,功率密度2mW/cm2,光斑面积4.5cm2,照射时间50min,获得能量密度6000J/cm2)连续照射损伤区,14d后免疫荧光染色观察SCI组及弱激光组损伤区M1型巨噬细胞标志物诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、M2型巨噬细胞标志物精氨酸酶1(Arg-1)及巨噬细胞普遍标志物F4/80的表达情况.体外实验:选取20只Balb/c小鼠,体外获取并培养小鼠原代骨髓源性巨噬细胞,而后使用脂多糖(LPS)和γ干扰素(INF-γ)诱导为M1型巨噬细胞.按照随机数字表法将巨噬细胞培养板分为M1型巨噬细胞组(M1组)和弱激光照射组(M1 +弱激光组),每组细胞数目相同.M1组不做处理,M1 +弱激光组采用体外标准化810 nm弱激光-巨噬细胞照射模型进行照射.照射24h后RT-qPCR和ELISA法检测两组白细胞介素1受体拮抗剂(IL-1RA)、白细胞介素10(IL-10)的表达情况.照射48 h后Western blot分析两组iNOS、Arg-l、分化抗原簇206(CD206)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化蛋白激酶B(P-AKT)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)和磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白(P-CREB)的表达.照射48h后,分别使用两组巨噬细胞条件培养基培养背根神经节神经元(DRG),培养48h后测量DRG轴突生长的长度.结果 体内实验中,相较于SCI组,弱激光组损伤区F4/80+ iNOS+的荧光强度显著下降(1.00±0.08:0.06±0.04)(P<0.05);F4/80+ Arg-l+的荧光强度显著上升(1.00±0.07:2.15±0.12)(P<0.01).在体外实验中,与M1组相比,M1+弱激光组中M1型巨噬细胞标志物iNOS的表达降低(1.00±0.11 :0.08±0.01)(P<0.01);M2型巨噬细胞标志物Arg-l(1.00±0.14:2.44±0.16)、CD206的表达升高(1.00±0.12:1.83±0.05)(P均<0.01).此外,相较于M1组,M1 +弱激光组的IL-1RA的表达升高[(RT-qPCR:1.00±0:2.27±0.22)(P<0.01)(ELISA:1435.58±100.48 :2006.12±123.91)(P<0.05)];相较于M1组,M1+弱激光组IL-10的表达也出现上升[(RT-qPCR:1.00±0.00:3.45±0.56)(P<0.05)(ELISA:137.13±4.20:188.29±8.49)(P<0.01)];相较于M1组,M1 +弱激光组巨噬细胞极化通路蛋白均出现升高[AKT为1.07±0.12:1.74±0.04,p-AKT为1.00±0.12:1.64±0.15,p-CREB为1.00±0.10:2.12±0.18)(P<0.05或0.01).相较于M1组,M1+弱激光组条件培养基DRG轴突生长更长(567.66±63.59:1068.95±130.14)(P<0.05).结论 小鼠SCI后利用810 nm弱激光照射可促进神经元轴突再生,其机制可能与弱激光通过AKT/CREB通路调控巨噬细胞极化表型有关.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张家玮	空军军医大学第一附属医院骨科	4	1	1.0	1.0
2	孙嘉锴	空军军医大学第一附属医院骨科	4	1	1.0	1.0
3	郑峤	空军军医大学第一附属医院骨科	3	1	1.0	1.0
4	宋基伟	空军军医大学第一附属医院骨科	3	1	1.0	1.0
5	李鲲	空军军医大学第一附属医院骨科	3	1	1.0	1.0
6	梁卓文	空军军医大学第一附属医院骨科	6	1	1.0	1.0
7	胡学昱		3	20	1.0	3.0
8	王哲	空军军医大学第一附属医院骨科	21	27	3.0	4.0