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近年来研究发现中枢神经系统(Central nervous system,CNS)内存在一种特异性表达硫酸软骨素蛋白多糖-4(Chondroitin sulfateproteoglycan4,CSPG-4)的细胞,称之为NG2细胞。该细胞以其独特的抗原性和电生理特征,而被认为是CNS内除了星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞之外的第四类胶质细胞。
NG2细胞表达不成熟少突胶质细胞的标记物:血小板源生长因子伍受体(Platelet-derived growth factor-a receptor,PDGFαR)。早期认为NG2细胞属于少突胶质前体细胞,作为少突胶质细胞的细胞池(cell pool),以维持少突胶质细胞数量的稳定。NG2细胞在脑的灰、白质内均有分布,在髓鞘化活动不活跃的灰质存在着大量的NG2细胞,这一事实提示NG2细胞不仅可以分化为少突胶质细胞,而且还可能具有其它的生理功能。NG2细胞更多的生物学特性及其功能有待进一步深入研究。
NG2细胞在神经系统损伤后会出现反应性增生,但最终却不能有效地修复损伤,NG2细胞与髓鞘修复和轴突生长关系存在较多争议。目前大多数有关NG2的研究还仅限于脑的水平,而对于脊髓内NG2细胞的形态特征及压迫性损伤后的变化没有很好地描述。
为此,本文应用免疫组化、Western blot技术,对SD大鼠生后各发育阶段脊髓内NG2形态特征和蛋白表达情况,以及脊髓持续压迫性损伤后的NG2细胞的变化特点进行了观察,主要得到以下结果:
1.NG2细胞在大鼠生后各发育阶段脊髓内持续表达。生后1d脊髓内可见大量圆形或卵圆形胞体的NG2细胞,少见突起发出;生后7d脊髓内NG2细胞可见发出少量突起;生后21d,此时脊髓组织内几乎看不到NG2阳性细胞。生后60d脊髓内又可见较多胞体不规则,发出1～3条短突起的NG2细胞。Western blot结果显示,生后1d脊髓内NG2表达水平最高(P＜0.05),生后21d脊髓内NG2蛋白表达水平最低(P＜0.05)。
2.脊髓灰质与大脑皮质内NG2细胞表现为不同的形态特征。脊髓灰质内的NG2细胞胞体面积较大,胞体面积242.2±18.7μm2,突起数1.7±0.7,平均突起长度18.7+3.4μm。大脑皮质内的NG2细胞,胞体面积153.0±11.8μm2,胞体形状不规则,位于细胞中央,突起数4.3±0.9,平均长度42.1±6.8μm2。
3.在大鼠持续压迫性损伤后1d,NG2细胞胞体形态不规则,少见突起发出。损伤后3d,压迫段内出现大量圆形或卵圆形无突起的NG2细胞。损伤后7d,NG2细胞形态难以辨认,损伤区域可见大量NG2阳性反应。Western blot结果显示,压迫性损伤1d后,NG2表达水平显著下降(P＜0.05);损伤后3d,NG2表达上调(P＜0.05);
综上,脊髓灰质内的NG2细胞与大脑皮质的NG2细胞相比具有一些独特的形态特征。脊髓内的NG2细胞相对于脑内的NG2细胞可能处于少突胶质系早期阶段。NG2细胞在脊髓压迫性损伤过程中的变化特点表明,NG2细胞在压迫性损伤下会产生不同的反应。