《BMSCs調控脊髓損傷中NLRP3炎症小體的激活及其機制研究》是依託浙江大學，由王琳琳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：BMSCs調控脊髓損傷中NLRP3炎症小體的激活及其機制研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：王琳琳
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
脊髓損傷早期的炎症反應嚴重程度對於脊髓損傷後期的結構和功能康復至關重要，炎症反應的發生髮展和機制研究一直是本領域的研究重點。近期研究表明，NLRP3（Nod-like receptor，pyrin domain containing 3）炎症小體是內源性識別危險信號的多蛋白複合物，能夠被一系列信號活化，通過其下游的Caspase-1，釋放IL-1beta和IL-18引起炎症反應，導致 pyroptosis 樣細胞死亡（細胞焦亡）。我們發現大鼠脊髓損傷早期階段有NLRP3激活，其下游的Caspase-1表達增加；體外將骨髓間充質幹細胞與損傷神經元共培養，可以減輕NLRP3炎症小體的激活，減少神經元死亡。在此基礎上，我們擬研究NLRP3激活介導的炎症反應和細胞焦亡在脊髓損傷中的作用及其上下游信號機制，並進一步闡明骨髓間充質幹細胞調控NLRP3炎症小體途徑促進脊髓損傷修復再生的效應及靶分子機制。
結題摘要
脊髓損傷（spinal cord injury，SCI）早期的炎症反應嚴重程度對於SCI後期的結構和功能恢復至關重要。近期研究表明，NLRP3（Nod-lik e receptor，pyrin domain containing 3）炎症小體是內源性識別危險信號的多蛋白複合物，被機體多種與代謝、免疫密切相關的危險訊號刺激而激活，通過其下游的Caspase-1，釋放IL-1β和IL-18引起炎症反應介導細胞死亡。本課題旨在研究SCI後NLRP3炎症小體激活作用，並在這基礎上觀察骨髓間充質幹細胞（BMSCs）移植是否是通過抑制NLRP3炎症小體激活發揮其保護作用。主要結果如下：（1）體外培養運動神經元VSC4.1細胞系，建立氧糖剝奪（OGD）模型誘導神經元損傷，激活NLRP3炎症小體。（2）NLRP3激活抑制劑MCC950，顯著降低OGD誘導的NLRP3、ASC和cleaved-caspase-1的表達。（3）BMSCs與損傷的神經元共培養，以mitoTracker Red標記BMSCs的線粒體，發現BMSCs能夠輸送自身的線粒體給OGD損傷的神經元，減輕了線粒體功能障礙，減少了ROS釋放，抑制了NLRP3炎症小體激活，促進了神經元的存活。（4）建立SD大鼠SCI模型，與假手術組相比，SCI組NLRP3基因和蛋白表達增加，下游cleaved-caspase-1表達增加。（5）MCC950 腹腔注射，抑制NLRP3炎症小體激活，促進脊髓運動功能恢復。（6）BMSCs移植使NLRP3、ASC和cleaved-caspase-1的表達顯著降低，凋亡減輕，白質髓鞘破壞減少，BBB評分顯著升高。綜合我們所有的實驗數據分析，單獨使用MCC950具有促進SCI後運動功能恢復的作用；單獨採用BMSCs局部移植也具有相似的效果。但是單獨的BMSCs尾靜脈注射是否也有相似效果，值得進一步研究。對於今後的臨床治療，我們提供的建議是：在臨床進行BMSCs移植的過程中，在損傷即刻，局部注射一定數量級的BMSCs對於抑制NLRP3炎症小體激活是有效的。如果BMSCs進行局部注射移植，同時持續腹腔注射MCC950，既可協同抑制炎症小體的激活，同時發揮BMSCs的旁分泌保護作用和分化替代作用，可能對於SCI後運動功能恢復的效果更好。
