维生素C可增强骨髓间充质干细胞修复脊髓损伤的神经保护作用？

doi:10.4103/1673-5374.221163

摘要/Abstract

摘要：

甲基强的松龙是目前唯一被证实对急性创伤性脊髓损伤有明确神经保护作用的药物；维生素C是天然水溶性抗氧化剂,可消除自由基对神经细胞的损害,从而起到神经保护作用；骨髓间充质干细胞作为一种多能干细胞，在修复脊髓损伤方面显示出良好的应用前景。为评估甲基强的松龙、维生素C、骨髓间充质干细胞治疗创伤性脊髓损伤的效果，实验将80只成年雄性大鼠随机分为7组：对照组，脊髓损伤组（应用自由落体重物打击法建立脊髓损伤模型），甲基强的松龙组（造模后，每隔6h尾静脉注射30 mg/kg 甲基强的松龙，共5次），维生素C组（造模后，每天腹腔注射100 mg/kg维生素C，共28d），甲基强的松龙+维生素C组（造模后，给予同前的甲基强的松龙和维生素C干预），骨髓间充质干细胞组（造模后，脊髓损伤部位局部注射3 × 10⁶ 个骨髓间充质干细胞）和骨髓间充质干细胞+维生素C组（造模后，给予同前的骨髓间充质干细胞和维生素C干预）。应用Basso量表评估脊髓损伤后28d内大鼠运动功能恢复情况。干预结束后，对损伤脊髓组织进行HE染色和免疫组化染色，以观察其神经细胞损伤情况；以实时PCR定量检测损伤脊髓组织中转化生长因子β, 肿瘤坏死因子α和基质金属蛋白酶2基因表达。骨髓间充质干细胞干预在促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复、减轻神经细胞损害、降低转化生长因子β, 肿瘤坏死因子α和基质金属蛋白酶2基因表达方面较甲基强的松龙和/或维生素C干预作用明显；更为重要的是，骨髓间充质干细胞联合维生素C干预后，前述表现更为明显。说明维生素C可增强骨髓间充质干细胞对脊髓损伤的神经保护作用。

orcid:0000-0002-6720-3385(Dina Sabry)

关键词: 神经再生, 脊髓损伤, 维生素C, 甲基强的松龙, 骨髓间充质干细胞, 运动功能

Abstract:

Methylprednisolone (MP) is currently the only drug confirmed to exhibit a neuroprotective effect on acute spinal cord injury (SCI). Vitamin C (VC) is a natural water-soluble antioxidant that exerts neuroprotective effects through eliminating free radical damage to nerve cells. Bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSCs), as multipotent stem cells, are promising candidates in SCI repair. To evaluate the therapeutic effects of MP, VC and BMMSCs on traumatic SCI, 80 adult male rats were randomly divided into seven groups: control, SCI (SCI induction by weight-drop method), MP (SCI induction, followed by administration of 30 mg/kg MP via the tail vein, once every other 6 hours, for five times), VC (SCI induction, followed by intraperitoneal administration of 100 mg/kg VC once a day, for 28 days), MP + VC (SCI induction, followed by administration of MP and VC as the former), BMMSCs (SCI induction, followed by injection of 3×10⁶ BMMSCs at the injury site), and BMMSCs + VC (SCI induction, followed by BMMSCs injection and VC administration as the former). Locomotor recovery was assessed using the Basso Mouse Scale. Injured spinal cord tissue was evaluated using hematoxylin-eosin staining and immunohistochemical staining. Expression of transforming growth factor-beta, tumor necrosis factor-alpha, and matrix metalloproteinase-2 genes was determined using real-time quantitative PCR. BMMSCs intervention better promoted recovery of nerve function of rats with SCI, mitigated nerve cell damage, and decreased expression of transforming growth factor-beta, tumor necrosis factor-alpha, and matrix metalloproteinase-2 genes than MP and/or VC. More importantly, BMMSCs in combination with VC induced more obvious improvements. These results suggest that VC can enhance the neuroprotective effects of BMMSCs against SCI.

Key words: nerve regeneration, spinal cord injury, vitamin C, methylprednisolone, bone marrow mesenchymal stem cells, locotmotor, neural regeneration

. 维生素C可增强骨髓间充质干细胞修复脊髓损伤的神经保护作用？[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2017, 12(12): 2050-2058.

Nesrine Salem, Mohamed Y. Salem, Mohammed M. Elmaghrabi, Moataz A. Elawady, Mona A. Elawady, Dina Sabry,Ashraf Shamaa, Abdel-Haleem H. Elkasapy, Noha Ibrhim, Azza Elamir. Does vitamin C have the ability to augment the therapeutic effect of bone marrow-derived mesenchymal stem cells on spinal cord injury?[J]. Neural Regeneration Research, 2017, 12(12): 2050-2058.

参考文献

引言

出版重点

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期刊出版来自于脑损伤与神经再生、脊髓损伤与神经再生、周围神经损伤与神经再生和神经退行性病与神经再生、神经影像与神经再生的相关研究。期刊关注神经损伤与再生过程中的轴突再生、突触生长、神经可塑性、神经修复和替代、神经移植等最新研究成果。尤其关注应用细胞治疗、基因治疗、生物因子治疗、药物治疗、手术治疗、康复治疗、物理疗法、组织工程、生物工程、生物材料、神经假体等干预性方法产生神经再生效果的相关研究。文章应清晰描述抑制神经元损伤、减轻神经元损伤的一系列变化，保护损伤神经元的过程、方法、程度与评价，突出从细胞分子水平以及分子生物学水平解释神经元损伤后以及预后再生的机制。

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延伸阅读

Neural Regen Res：骨髓间充质干细胞移植治疗脊髓损伤时可考虑维生素C联合干预？

脊髓损伤常伴随一系列问题的发生，如神经细胞死亡、炎症和瘢痕的形成等。目前临床上多种药物和手术式策略用于此类损伤的治疗，但效果尚不令人满意。

甲基强的松龙作为一种糖皮质激素，是目前临床上唯一被证实对急性创伤性脊髓损伤有明确神经保护作用的药物。但其在临床应用也存在着不良反应较大的问题。

维生素C是天然水溶性抗氧化剂,已补充广泛用于感冒、癌症和心肌缺血的治疗，其在神经系统疾病的治疗中也体现出良好的神经保护作用。

骨髓间充质干细胞可通过分泌多种生物活性营养因子，起到抗炎、免疫调节、抗凋亡和抗纤维化作用，因而是适宜应用于细胞疗法中的干细胞，其在修复脊髓损伤方面显示出良好的应用前景。

埃及本哈大学医学院的Mohammed M. Elmaghrabi等为评估甲基强的松龙、维生素C、骨髓间充质干细胞治疗创伤性脊髓损伤的效果，在实验中应用自由落体重物打击法建立脊髓损伤模型后，分别给予尾静脉注射甲基强的松龙和/或腹腔注射维生素C、脊髓损伤部位局部注射3 × 10⁶ 个骨髓间充质干细胞或合并维生素C干预。Basso量表评估、损伤脊髓组织进行HE染色和免疫组化染色，以及实时PCR定量检测显示，骨髓间充质干细胞干预在促进脊髓损伤大鼠神经功能恢复、减轻神经细胞损害、降低转化生长因子β, 肿瘤坏死因子α和基质金属蛋白酶2基因表达方面较甲基强的松龙和/或维生素C干预作用明显；更为重要的是，骨髓间充质干细胞联合维生素C干预后，前述表现更为明显。说明维生素C可增强骨髓间充质干细胞对脊髓损伤的神经保护作用，从而也提示未来在应用骨髓间充质干细胞移植治疗创伤性脊髓损伤时，可考虑联合维生素C进行干预。

研究成果发表于2017年第12期《中国神经再生研究（英文版）》杂志中。

Article: "Does vitamin C have the ability to augment the therapeutic effect of bone marrow-derived mesenchymal stem cells on spinal cord injury?" by Nesrine Salem1, Mohamed Y. Salem1, Mohammed M. Elmaghrabi2, Moataz A. Elawady2, Mona A. Elawady3, Dina Sabry4, Ashraf Shamaa5, Abdel-Haleem H. Elkasapy6, Noha Ibrhim7, Azza Elamir8 (1 Department of Histology and Cell Biology, Faculty of Medicine, Banha University, Banha, Egypt; 2 Department of Neurosurgery, Faculty of Medicine, Banha University, Banha, Egypt; 3 Department of Community Medicine, Faculty of Medicine, Banha University, Banha, Egypt; 4 Department of Medical Biochemistry, Faculty of Medicine, Cairo University, Giza, Egypt; 5 Department of Surgery and Radiology, Faculty of Veterinary Medicine, Cairo University, Giza, Egypt; 6 Department of Surgery, Faculty of Veterinary Medicine, Banha University, Banha, Egypt; 7 Department of Medical Physiology, Faculty of Medicine, Banha University, Banha, Egypt; 8 Department of Medical Biochemistry, Faculty of Medicine, El Fayoum University, Egyptian, Egypt)

Salem N, Salem MY, Elmaghrabi MM, Elawady MA, Elawady MA, Sabry D, Shamaa A, Elkasapy AHH, Ibrhim N, Elamir A (2017) Does vitamin C have the ability to augment the therapeutic effect of bone marrow-derived mesenchymal stem cells on spinal cord injury? Neural Regen Res 12(12):2050-2058.

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