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成年哺乳动物脊髓内存在神经干细胞,正常状态下这些神经干细胞一般处于静息状态。脊髓损伤后,这些神经干细胞可以被大量激活,但神经干细胞激活过程中参与的信号分子及其作用机制尚不清楚。 脊髓损伤后由于血管系统的破坏会产生一个局部低氧环境,血管内皮生长因子VEGF表达增加,但VEGF是否参与脊髓损伤后神经干细胞的激活尚不清楚。本研究中,在大鼠T8-T9脊髓全横断损伤后观察到大量内源神经干细胞的激活。同时,损伤组织内低氧诱导因子Hif1α和VEGF的表达水平也显著升高,该结果可能是由脊髓损伤后血管系统的破坏所产生的局部低氧微环境所致。因此,试图检测是否脊髓损伤后高表达的VEGF参与了神经干细胞的激活。首先体外分离了乳鼠脊髓神经干细胞,并在不同浓度VEGF的培养条件下进行观察。结果发现VEGF可以在体外有效促进脊髓神经干细胞的激活增殖,维持其自我更新能力及向神经元和胶质细胞分化的潜能。此外,活化的脊髓神经干细胞仅能检测到VEGF的受体VEGFR2而非VEGFR1的表达。而且特异抑制脊髓神经干细胞VEGFR2的活性可以显著降低由VEGF导致的神经干细胞的活化增殖效应。进一步研究发现,VEGF-VEGFR2的活化还能转激活脊髓神经干细胞中表皮生长因子EGFR信号,而特异抑制EGFR信号也可以有效消除VEGF对神经干细胞的活化增殖效应。随后的初步研究结果表明VEGF-VEGFR2的活化所介导的EGFR信号的转激活有可能是由钙离子介导的。 为了进一步观察VEGF-VEGFR2-EGFR这个信号通路对体内神经干细胞激活的作用,在大鼠脊髓T8-T9节段微量注射VEGF来验证是否脊髓组织内静息状态的神经干细胞的激活也通过VEGF-VEGFR2-EGFR信号介导。结果表明VEGF注射的大鼠中央管处脊髓神经干细胞的活化增殖效果显著高于对照组大鼠,且活化的神经干细胞中EGFR和VEGFR2也相应处于活化状态。随后,将VEGFR2或EGFR的特异性抑制剂施加到大鼠T8-T9脊髓全横断损伤区内,结果发现上述特异性抑制剂可显著抑制大鼠脊髓损伤部位神经干细胞的激活,表明特异抑制VEGF-VEGFR2-EGFR信号可以有效降低脊髓损伤所引起的神经干细胞的激活。 总之,体内外的实验表明VEGF可以通过VEGFR2转激活的EGFR信号促进神经干细胞的增殖激活,为脊髓损伤后内源神经干细胞激活的机制提供了新的见解。研究结果对于如何更好的激活和有效利用内源脊髓神经干细胞,使之更好地促进脊髓损伤后的修复提供了参考。