文摘

的过氧物酶体proliferator-activated受体(PPAR -γγ)受体激动剂罗格列酮抑制NF -κB表达和内源性神经干细胞分化成神经元和减少脊髓损伤(SCI)后炎症级联。本研究的目的是探索机制rosiglitazone-mediated神经保护作用和调节炎症级联之间的平衡和一代的内生脊髓神经元通过脊髓神经干细胞cord-derived文化系统以及SD大鼠SCI模型。激活PPAR -γ可以促进神经干细胞增殖和抑制PKA表达和神经形成体外。在SD大鼠SCI模型中,罗格列酮+ forskolin集团更好的运动恢复相比,罗格列酮和forskolin组。MAP2罗格列酮+ forskolin组的表达高于罗格列酮组,NF -κB表达罗格列酮+ forskolin组低于forskolin组和NeuN表达罗格列酮+ forskolin组高于forskolin组。PPAR -γ激活可能抑制NF -κB,从而减少炎症级联,PKA激活可能促进神经细胞再生。

1。介绍

急性脊髓损伤(SCI)往往严重而永久的和可以证明昂贵的病人和社区。SCI是最高的死因的年轻人(15 - 29岁)1]。目前没有治疗已被证明积极的影响神经系统的结果(2,3),急性SCI后。脊髓损伤导致主要初始损伤和随后的二次损伤(4]。二次损伤由于脊髓损伤后早期炎症反应是神经缺陷的主要原因和加剧了初始损伤程度5)和二次损伤通常由缺血引起的,细胞和组织水肿,和氧化损伤6]。

在先前的研究中,我们发现,激活的过氧物酶体proliferator-activated receptor-gamma (PPAR -γ)可以促进运动后恢复脊髓损伤(7]。PPAR -γ是PPAR核受体亚型。有两种类型的PPAR -γ配体:天然配体如脂肪酸、类二十烷酸衍生物(8)和合成配体如thiazolidinediones酮(thiazolidinedione TZD),其中罗格列酮(罗格列酮)和吡格列酮(吡格列酮)是用于临床医学用于治疗2型糖尿病(9]。罗格列酮是thiazolidinediones核激素受体超家族的一部分,通过激活抗炎作用而闻名的PPAR -γ。罗格列酮变弱的表达促炎细胞因子基因和生产通过调节配体活化的转录因子(10,11]。和罗格列酮在神经退行性疾病和脊髓损伤的神经保护作用[12,13]。我们之前的报道,应用PPAR -γ受体激动剂罗格列酮能显著抑制核转录因子激活的关键炎症级联目标κB(κB核因素;NF -κB)在脊髓损伤后(7]。

NF -κB从B淋巴细胞中提取和命名,因为它绑定到免疫球蛋白链基因增强器sequence-specificκB (14]。NF -κB家族的转录因子在炎症和先天免疫有着至关重要的作用。NF -的活性形式κB是一个二聚体,通常P50 / P65异质二聚体,和NF -是主要的组成部分κB家族参与基因转录(15]。NF -的成员κB家族参与许多生理过程,包括调节免疫反应,刺激免疫细胞成熟,生产和生存的重要转录因子B细胞(15]。

在我们的初步研究中,我们发现,PPAR -γ可以抑制NF -κB激活和促进内源性神经干细胞的增殖和抑制神经分化(7]。NF -κB和PPAR -γ信号通路密切相关;PPAR -γ的激活和抑制NF -κB-cytokine级联可以防止硫酸葡聚糖sodium-induced结肠炎小鼠(16]。PPAR -γ也可以通过NF -减弱炎症吗κB抑制lipopolysaccharide-induced腹膜炎(17]。除了功能在葡萄糖和脂类代谢和细胞增殖和分化,PPAR -γ还可以减轻急性和慢性神经损伤后炎症反应,改善缺血性脑损伤神经元凋亡和抑制NF -κB-driven p22phox转录(18]。

Imielski et al。19]报道不同的损失在NF -海马齿状回神经组织κB gene-deficient老鼠;复活的NF -κB可以促进齿状回神经元和神经网络的形成,提高神经组织和动物行为。底层机制可能与激活营地/激活后PKA NF -κb .营地(环磷酸腺苷)被发现在1958年伯爵(20.];营水平上升导致瞬态增强发射器释放的21和监管的营地和cGMP确保协调发展一个轴突和多个树突。PKA可以提高发射机释放在感觉和运动神经元之间的突触连接(22]。PKA有牵连在新生神经元轴突的生长和生存(19,23]。Forskolin是一个独特的双萜活化剂循环AMP-generating系统(24]。Forskolin-mediated激活腺苷酸环化酶促进神经再生在活的有机体内(25]。Sulaiman et al。26]发现forskolin治疗,结合TGF -β导致再生轴突的数量的增加而saline-only控制。

这些发现符合我们的初步研究结果,激活PPAR -γ能抑制NF -的表达吗κB在SD大鼠脊髓损伤模型,而抑制神经元生存。因此,我们推测,PPAR -γ激活在SD大鼠抑制神经元通过PKA、下游的NF -κb在在体外实验中,我们打算验证PPAR -γ激活抑制NF -κB表达式,进而抑制营地/ PKA通路。确认后的抑制营地/ PKA PPAR -γ,动物实验将启动是否同时激活PPAR -γ和PKA可以抑制炎症,促进神经元形成。在这项研究中,我们探索了PPAR -的作用γ和PKA在SD大鼠脊髓损伤后的功能恢复。我们旨在确定机制这一复苏,以及炎症级联之间的平衡和一代的内生脊髓神经元。

2。材料和方法

2.1。在体外实验

2.1.1。提取和脊髓神经干细胞Cord-Derived文化

刚SD大鼠被颈椎错位,沉浸在75%的酒精。三套眼剪刀和镊子准备在序列和75%的酒精放在烧杯中,分别编号1、2和3,。皮肤使用第一个剪刀,剪和脊柱两边肋窝被削减,从下到上,删除修改的筋膜脂肪组织附着在脊柱通过使用第二个剪刀。1毫升的血清DMEM / F12培养基用1毫升注射器,注射器针头从一端刷新的脊椎和洗3次反复冲洗出脊髓。脊髓然后切成2 - 3块通过使用第三个剪刀,和脊髓的组织被移除到培养皿中充满了培养基和被重复使用注射器愿望5形成均匀悬浮。200 -脊髓片段被筛分孔筛分离成单个细胞。后悬挂在无血清DMEM / F12,样本离心5分钟(1000 rpm)。细胞和锥虫蓝染色,计数,播种密度1×10⁶细胞在培养瓶/毫升和37°C 5%孵化有限公司₂湿润的气氛。培养基后改变了三天半。形成特有的“神经球”使用一个倒置显微镜观察。

5 - 7天后,脊髓cord-derived干细胞数量激增和扩展在体外1通道。细胞分离机械用吸量管和200 -孔筛和离心5分钟(1000 r / min)。上层清液被丢弃,2×10⁵/毫升脊髓cord-derived干细胞接种到sterile-10培养皿表面,在含有DMEM / F12培养基中孵化+ 2% B27 + 20 ng / ml b FGF + 20 ng / ml EGF。这种free-serum文化系统是为了屏幕nsc使用。每次改变介质和每一段的玻璃瓶改为丢弃贴壁细胞。因此培养过程中nsc自然净化。的纯度和质量NSC的计算是通过与巢蛋白/ DAPI染色。

脊髓神经干细胞来源于被分为三组,即,罗格列酮组,用罗格列酮治疗(1μmol / L在DMSO [Abcam ab142179]), G3335集团对待G3335 (PPAR -γ对手0.1μmol / L)和DMSO,汽车集团DMSO对待。后3天连续文化,nsc增殖是评估通过手机号使用Cellometer汽车1000(美国、Nexcelom)。

神经干细胞是生长在培养基补充10%胎牛血清(中被用来诱导分化)。早期神经元标记MAP2检测中存在和免疫印迹。

2.1.2。存在检测MAP2 PKA, PPAR -γ表达式

总RNA分离使用试剂盒®RNA分离试剂(表达载体)和定量数据被记录。互补使用RevertAid第一链cDNA reverse-transcribed合成装备(Fermentas)。目标基因片段被放大使用真实time-PCR (rt - pcr)。Maxima SYBR绿色(美国马热科学、沃尔瑟姆)被用于染色。目标基因表达是规范化glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶(GAPDH):引物:MAP2 (5′- AACATACCACCAGCCCTTTG 3′,反向5′-GCCTTTCCTTCGTCTTTCCT-3′);PKA(向前5′-AGCCAAAGCCAAGGAAGATT-3′,反向5′-AGCATCACTCGCCCAAAG-3′);PPAR -γ(转发5′-CGAGAAGGAGAAGCTGTTGG-3′、反向5′- TCAGCGGGAAGGACTTTATG-3′)。

2.1.3。免疫印迹检测MAP2 PKA, PPAR -γ表达式

细胞总蛋白提取和25μg用于sds - page。屏蔽膜30分钟后,冲洗三次TBST缓冲区,和孵化与anti-MAP2 (1:1000;Abcam;ab5392), anti-PKA (1:400;Abcam ab211265)和anti-PPAR -γ(1:50 0;Abcam ab45036) 12 h在4°C,膜在洗水洗三次缓冲区(TBS 0.2%,明胶0.05%渐变20)。膜被孵化1 h和辣根peroxidase-labeled二级抗体,再洗,暴露于ECL显色试剂。膜是使用ChemiDoc-It TM TS2成像系统(Bio-Rad)和相对光密度分析使用ImageJ2x软件(美国马里兰州贝塞斯达国家健康研究所)。

2.1.4。检测ELISA的营地

营的生产是由ELISA罗格列酮治疗后决定。神经干细胞的浮层文化是收获,和营水平决定使用一种酶联免疫试剂盒(GBD有限公司),根据制造商的指示。

2.2。在活的有机体内实验

2.2.1。动物

SD大鼠被安置在一个温控房间27°C。受伤的老鼠接受了人工膀胱表达一天两次。在氟烷麻醉诱导,4%;维护,2%在氧气和一氧化二氮(50:50)混合物),SCI在成年女性Sprague-Dawley诱导大鼠,放弃了撞击器(10 g体重棒,直径2.5毫米)从25毫米的高度之前报道7[图],T9-T10椎板切除术进行1]。SCI大鼠随机分为4组:车辆组(n = 3),罗格列酮组(n = 3), forskolin组(n = 3)和罗格列酮+ forskolin组(n = 3)。罗格列酮(3毫克/公斤,Abcam)或车辆(0.01 PBS) i.p注入。在5分钟,6 h, SCI后24小时。Forskolin(0.1毫克/公斤/天;Abcam)注入ip连续7天。

2.2.2。BBB评分

SCI后运动功能恢复研究使用Basso-Beattie-Bresnahan运动评定量表(BBB规模)27]。如果没有自发的后肢运动,比分是0,21分表示正常的运动。确保所有的动物都始于21分,所有的老鼠都受伤之前进行测试。老鼠然后测试8 h和天1、3、7、14、21日和28日受伤后(或当天动物安乐死)。每个老鼠都打进了4分钟学习小组由两个观察员蒙蔽。

2.2.3。脊髓收获

从每组三只老鼠被水合氯醛麻醉(10%;0.33毫升/公斤),受损的脊髓(1厘米从受伤的中心观点)立即被移除手术后28天。脊髓组织(T8-T10)收获和分离胰蛋白酶(0.5毫克/毫升)和胶原酶(0.5毫克/毫升)。我们先前的研究中描述的碎片从细胞分离(28]。

2.2.4。存在分析MAP2, NF -κB, NeuN表达式

总RNA从10毫米长脊髓段包含损伤中心从4组获得提取使用试剂盒(美国表达载体)损伤后28 d。RNA逆转录之前被电泳检测。结果显示没有退化;OD260/280在1.8和1.9之间。互补脱氧核糖核酸reverse-transcribed使用恢复Aid-First链cDNA合成装备(热科学)。互补脱氧核糖核酸作为模板用于逆转录聚合酶链反应(rt - pcr)扩增分析。的方法用于数据分析。目标基因表达是规范化的glyceraldehyde-3-phosphate脱氢酶(GAPDH):引物:MAP2 (5′- AACATACCACCAGCCCTTTG 3′,反向5′-GCCTTTCCTTCGTCTTTCCT-3′);NF -κB(向前5′AACACTGCCGAGCTCAAGAT-3′,反向5′CATCGGCTTGAGAAAAGGAG-3′);NeuN(向前5′-CGTGGAAAGTGTGGCTGAA-3′,反向5′-ACCATAGTCTTCAAAGTCCCG-3′)。

2.2.5。MAP2免疫印迹分析,NF -κB, NeuN表达式

脊髓组织病变部位(1厘米)被孤立的使用为中心。脊髓组织中均质里帕裂解缓冲磷酸酶和蛋白酶抑制剂(苯甲脒1μM;亮抑酶肽5μg / ml;Na₃签证官₄200年μM;焦磷酸钠200μM;和氟化phenylmethylsulfonyl 200μ米)。组织匀浆孵化了4点20分钟和离心机25000 g为30分钟4 。蛋白质与bicinchoninic酸蛋白量化分析工具(热科学)和10μ在每个车道g蛋白质被加载。样品电泳到12%十二烷基硫酸钠/聚丙烯酰胺凝胶(SDS /页)和转移到PVDF膜(微孔,麻萨诸塞州,美国)。阻塞后10% BSA TBST(25毫米Tris-HCl, 0.15盐水,和1%渐变20)在室温下2 h,膜被孵化与以下主要抗体在一夜之间在4°C: anti-GAPDH (1:1000;Abcam), anti-MAP2 (1:800;Abcam), anti-NF -κB (1:400;Abcam)和anti-NeuN (1:50 0;Abcam)。膜被孵化与辣根peroxidase-conjugated二级抗体(1:5000;Abcam)在4°C 2 h。在实验过程中,低温环境是严格保证,蛋白质和添加蛋白酶抑制剂,以确保质量。

膜是使用ChemiDoc-It TM TS2成像系统,并使用数量相对光密度进行了分析一个v4.4软件(Bio-Rad)。

2.2.6款。PKA的决心

PKA的生产是由ELISA。脊髓组织的上层的收获,PKA表达决心使用酶联免疫试剂盒(GBD有限公司),根据制造商的指示。

2.3。统计分析

所有使用SPSS 14.0软件进行统计分析。每个动物的BBB评分平均,用于确定该组织的意思是每一天。BBB评分数据表示为平均数±标准差。比较组间是由单向方差分析(方差分析),后跟一个Tukey-Kramer事后多重比较测试。

3所示。结果

3.1。神经干细胞nsc来源于鼠脊髓的属性

在光学显微镜下,初级神经细胞出现,与小细胞机构和单分散闪亮的光环。大部分悬浮细胞生长和形成神经干细胞球,虽然一些细胞附着。在3 - 5天,数十名克隆领域形成悬浮的细胞群,和克隆的球体球形且没有明显的突起。接种后3天,nsc来源于鼠脊髓迅速扩散形成神经球细胞球体或(图2(一)——(a1)——(a2))。免疫荧光染色显示neurospheres巢蛋白表达,和细胞质着色。免疫荧光染色法进行识别神经干细胞,巢蛋白(图/ DAPI > 90%2(b1)——(b2)——(b1))。

3.2。在体外激活PPAR -γ能促进神经干细胞增殖吗

表1后显示的数量ENSCs PPAR -γ激活。第二代nsc从每组选择,培养后添加罗格列酮(1μ0.1 mol / L)或G3335 (μmol / L)。细胞培养3天。NSC的三组数量激增,NSC增殖罗格列酮组显著高于阴性对照组(P< 0.05,n = 3)。NSC增殖G3335组显然是中和。之间没有显著差异在NSC数字负控制和罗格列酮+ G3335组。

3.3。在体外激活PPAR -γ可以抑制PKA表达和在脊髓神经元形成Cord-Derived神经干细胞

我们检查了PKA的mRNA表达(图3(一)),MAP2(图3(b))和NF -κB(图3三组(c))。PKA mRNA表达罗格列酮组(0.55±0.04)低于车辆(1.00±0.08),当激活PPAR -γ被阻塞,恢复PKA的表达在罗格列酮+ G3335(0.93±0.08)组(P < 0.01;n = 3)。MAP2 mRNA的表达在罗格列酮组(0.40±0.04)低于车辆(0.82±0.06),当激活PPAR -γ受阻,这种抑制可以部分逆转在罗格列酮+ G3335(1.00±0.08)组(P < 0.01;n = 3)。相比之下,车辆(1.00±0.05)和罗格列酮+ G3335(0.64±0.03)组、NF -的表达κB mRNA显著减少的激活PPAR -γ罗格列酮组(0.31±0.002;P < 0.01;n = 3)。

在世行实验中,我们观察到类似的趋势在每组的指标。

PPAR -的激活γ可以抑制PKA表达式(数据吗3(d)和3罗格列酮组(j))表达式(0.28±0.04)低于在车辆(0.68±0.10)和罗格列酮+ G3335(0.51±0.05)组(P < 0.01;n = 3)。

神经元的表达形成标记MAP2蛋白(数字3(e)和3(j))添加罗格列酮后显著下降(0.11±0.02)和罗格列酮组低于在罗格列酮+ G3335(0.38±0.06)和车辆(0.52±0.04)组(P < 0.01;n = 3)。

与汽车相比(0.40±0.06)和罗格列酮+ G3335(0.30±0.05)组,NF -的表达κB蛋白(数据3(f)和3(j))罗格列酮组明显下降(0.11±0.02;P < 0.01;分别为n = 3)。

在ELISA实验中,营水平细胞接受罗格列酮(罗格列酮组)(2614.77±182.29)低于汽车集团(5380.88±367.74)。G3335后用来阻止PPAR -的激活γ营水平在罗格列酮+ G3335集团(4153.45±189.06)高于罗格列酮组(图3(h))。

3.4。同时激活PPAR -γPKA是最有效的促进运动的复苏

所有大鼠的BBB评分21在SCI和8 h后SCI失去运动功能。24小时点,所有组的BBB评分仍未> 2。3天,与车辆和罗格列酮+ forskolin组相比,罗格列酮组显示BBB评分显著升高(P < 0.05;n = 8)。在天21日至28日,与车辆组相比,罗格列酮+ forskolin集团BBB评分显著升高(P < 0.05;n = 8);罗格列酮+ forskolin集团还显示更高的BBB评分比forskolin或罗格列酮组,分别(P < 0.05;n = 8)。28天,所有的组显示以来最高BBB评分SCI (BBB评分:9.88±1.46,11.88±1.36,15.38±1.85,13.13±1.81,分别为车辆,forskolin,罗格列酮+ forskolin和罗格列酮组;P < 0.05;n =(图8)4)。

3.5。信使rna的表达MAP2、NeuN和NF -κB SCI后

脊髓损伤后28天,当PKA激活forskolin MAP2较高的表达forskolin组(1.85±0.14)(图5(一))比其他三组(P < 0.01, n = 3)。而PPAR -γ受体激动剂罗格列酮负调节的神经形成,罗格列酮组(0.63±0.08;P < 0.01, n = 3)显示最低MAP2的表情。

罗格列酮能显著抑制炎症,促进成熟神经元生存,当结合PKA兴奋剂forskolin,成熟神经元标记NeuN(图的表达式5(b)) forskolin +罗格列酮组(1.61±0.13)和罗格列酮组(1.58±0.07)高于其他组。单独使用forskolin成熟神经元生存没有保护作用;最低的表达NeuN forskolin组中被发现(0.92±0.41)。

罗格列酮是最关键的抑制炎症反应;炎症标记物的表达NF -κB(图5罗格列酮组(c))是最低(0.43±0.05)。当PPAR -γ和PKA同时激活,NF -的表达κB在forskolin +罗格列酮组(0.51±0.06)仍低于forskolin组(0.94±0.04)和车辆组(1.00±0.07)。

3.6。相关蛋白的表达MAP2、NeuN和NF -κB SCI后

每组的指标世行在rt - pcr实验是一样的。MAP2表达式(数据5(d)和5forskolin组(j))高(0.21±0.03)比车辆(0.13±0.02)和罗格列酮(0.08±0.02)组。MAP2表达更高forskolin +罗格列酮组(0.17±0.03)相比,罗格列酮组。

当PPAR -γ激活了罗格列酮单独在罗格列酮组(0.17±0.03)或PPAR -γ和PKA同时激活forskolin +罗格列酮组(0.19±0.04),NF -κB表达(数据5(f)和5(j)是低于其他两组(车辆组:0.47±0.10,forskolin组:0.44±0.08)。NF -κB表达forskolin +罗格列酮和罗格列酮组之间没有显著差异。

罗格列酮结合forskolin最好的保护作用在成熟神经元生存和NeuN(数据的表达5(e)和5(j))在forskolin +罗格列酮组(0.45±0.07)相比,汽车集团(0.23±0.07)和forskolin(0.17±0.04)组。当PPAR -γ激活了罗格列酮单独的表达NeuN罗格列酮组(0.42±0.07)高于forskolin和车辆。

3.7。SCI后ELISA检测PKA表达式

PKA表达式forskolin组(0.63±0.02)高于其他组。当PPAR -这种影响降低γ和PKA同时激活(forskolin +罗格列酮组:0.49±0.02)。但forskolin +罗格列酮组仍然显示更高的PKA表达式比罗格列酮(0.17±0.01)和车辆组(0.27±0.02)(图5(h))。考虑在NF -罗格列酮的影响κB,这些数据表明罗格列酮可能通过抑制PKA NF -κB。

3.8。相对的PPAR -蛋白表达γSCI后

在单独使用罗格列酮后,PPAR -的表达γ罗格列酮组(0.52±0.07)高于在汽车(0.28±0.06)和(0.25±0.04)forskolin组。和罗格列酮组之间没有差异被发现和罗格列酮+ forskolin (R + F)组(0.47±0.04)(数据6(一)- - - - - -6 (b))。

4所示。讨论

本研究进行评估的影响同时激活PPAR -γ和PKA促进运动SD大鼠复苏,炎症因子的表达NF -κB、成熟神经元的存活和脊髓损伤后新生神经元的生成。我们的研究结果表明,激活PPAR -γ和PKA同时可以促进运动恢复和脊髓损伤后的神经形成。而激活PPAR -γ单独或PKA,激活PPAR -γ和PKA同时也可以抑制炎性因子的表达NF -κB和保护成熟神经元。

很少有多产的神经干细胞的来源,包括端脑(29日]。陆et al。30.]报道的存在神经干细胞在脊髓室管膜膜。我们的研究结果验证了椎管神经干细胞的存在。Morales-Garcia [31日)发现激活的PPAR -γ可以促进神经干细胞体外增殖;我们可以验证激活PPAR -γ促进脊髓cord-derived神经干细胞体外增殖、逆转PPAR -γ激活抑制。

PPAR -之间的交互γ和NF -κB已经涉及到某些中枢神经疾病(32]。PPAR -γ可以抑制NF -的活动吗κB通过绑定到子单元P65 P50 NF -κB和竞争等常见的转录辅活化因子SRC-1和p300 / CBP (CREB-binding蛋白质)或移植抑制剂κB(我κB)的蛋白质,从而防止NF -κB核易位NF -的先决条件κB激活。PPAR -γ也可以间接地抑制NF -κB通过激活转录因子Nrf2,从而减少代prooxidative NF -所需的分子κB激活。PPAR -γ因此介导的抑制NF -κB,从而减少中枢神经系统炎症级联,影响神经保护33]。诱导分化的条件下,我们发现后PPAR -γ激活,NF -的表达κB是抑制。PKA表达式也在这一过程中抑制和恢复时PPAR -γ被抑制。这可能是PPAR有关γ介导的抑制NF -κ发现B,因为PKA下游NF -κB;然而,反馈机制还不清楚。基质PKA LKB1,扮演着一个重要的角色在axogenesis34]。Koichiro et al。35)建议PPAR的激活γ由罗格列酮刺激NSC增长和抑制了NSC的分化成神经元。我们发现PPAR -γ激活神经干细胞分化诱导系统中抑制MAP2表达式,这是符合Koichiro的结果。这些结果证实,PPAR -的抑制作用γ脊髓的神经元分化cord-derived神经干细胞通过NF -可能发生κB和PKA体外。为了显示营通路的抑制罗格列酮,营水平细胞ELISA测定。我们看到营水平变化与PKA水平变化相一致。

为了证实PPAR -γ和PKA SCI后激活,PPAR -的蛋白表达γ和观察PKA体内。我们发现增加相应的表达PPAR -γ分别后,PKA应用罗格列酮和forskolin。我们使用NeuN作为体内成熟的标志SCI后神经元生存。NeuN抗原广泛应用于研究和诊断识别postmitotic神经元。在目前的研究中,我们观察到NeuN表达式forskolin组低于在罗格列酮和forskolin +罗格列酮组。这表明罗格列酮抑制炎症,加上forskolin,促进神经元形成和最好的保护作用在成熟的神经干细胞的生存。Forskolin本身没有影响成熟神经元的生存在脊髓损伤后的炎症级联。

MAP2树突病变在中枢神经系统损伤的标志。MAP-2许多因素非常敏感,最近的调查显示动态函数MAP2增长,分化、神经元的可塑性。这些发现表明,改性和重排MAP2许多早期的一步流程修改神经元函数(36]。在本实验研究中,我们观察到的表达MAP2 forskolin组高于罗格列酮和forskolin +罗格列酮组,这可能是导致PKA的激活。PKA有牵连在新生神经元轴突的生长和生存(20.,21]。因此,forskolin可能扮演重要的角色在促进神经元形成,而罗格列酮负调节神经元形成。我们也检查了营地的表达在体外和PKA在活的有机体内符合MAP2的表达,表明forskolin影响神经元通过营地/ PKA形成。

与其余的对照组相比,有更高的表达NeuN脊髓损伤段。神经保护染料木素对氧化应激损伤皮层神经元发生通过抑制NF -κB、物和ERK信号通路(37]。在成年哺乳动物的大脑,NF -κB活动似乎是至关重要的调节结构可塑性和一生中在海马颗粒细胞的补充。我们建议抑制NF -的表达κB是一个关键战略抑制二次炎性反应,促进运动在SD大鼠脊髓损伤后的恢复。此外,PPAR -的激活γ抑制NF -κB表达式SD大鼠脊髓损伤模型。

基因消融NF -κB导致神经性地区严重的缺陷(海马齿状回)(19]。复活的NF -κB导致新生神经元的集成和最终的齿状回的再生,伴随着完全恢复的结构和行为缺陷。这些影响是由NF -κB-mediated PKA转录控制和监管axogenesis [19,23]。Sulaiman et al。38)发现forskolin可以减弱长期的副作用许旺细胞去神经末梢神经再生在活的有机体内。此外,forskolin有保护作用行为赤字和神经病理变化在脑淀粉样变性的小鼠模型39),可能有助于更有效地生产DAergic神经元从人为npc治疗神经退行性疾病(40]。在目前的研究中,我们发现forskolin可以改善神经树突(MAP2标记)的数量在SD大鼠脊髓损伤模型中,这是与上述结果一致。在这个过程中,我们发现forskolin PKA的表达增加,这也证实了forskolin对神经元的影响通过PKA正在形成。

在目前的研究中,我们发现,同时激活的PPAR -γ和PKA引起BBB评分方面的最好的结果。然而,同时激活PPAR -γ和PKA不是有效的激活PKA独自在促进新生神经元的生成和激活PPAR -γ独自在抑制炎症。运动功能的恢复脊髓损伤后大鼠可能相关的二次损伤引起的炎症级联以及损伤后神经细胞再生。因此两者之间的平衡是重要的。

5。结论

通过结合抑制NF -κB和神经元的生存和生成,激活PPAR -γ同时PKA能产生最好的结果的推广在SD大鼠脊髓损伤后运动功能。底层机制可能涉及PPAR -γ介导的抑制NF -κB和随之而来的炎症级联的改良和PKA-mediated促进神经细胞的形成。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

Qing-qi孟,魏Lei,陈郝的贡献同样这项工作,应该视为co-first作者。

确认

这项工作得到了国家自然科学基金(批准号。81301038和81301038),广州科学基金(批准号201607010010),和广州卫生科技项目(批准号20151 a011014]。