CXCR7中和抗体对脑缺血慢性期海马齿状回神经再生认知功能的影响

doi:10.4103/1673-5374.270416

摘要/Abstract

摘要：

基质细胞衍生因子-1及其受体CXCR4是成人海马齿状回神经再生的重要调节因子。然而，对于基质细胞衍生因子-1的新型非典型受体CXCR7在脑卒中后海马神经再生中的作用知之甚少。实验首次探究了CXCR7中和抗体对大鼠脑缺血慢性期海马齿状回神经再生以及相关的认知功能恢复的影响。将大鼠随机分为4组：假手术组，缺血组，假手术和缺血大鼠分别给予CXCR7中和抗体治疗。将内皮素1注射到大鼠大脑运动皮质和纹状体中以建立局灶性脑缺血模型。假手术组用生理盐水替代内皮素1进行颅内注射。治疗组大鼠于术后1周开始向侧脑室输注CXCR7中和抗体并持续给药6 d。(1)实验采用双皮质素(DCX，神经前体细胞标记物)免疫荧光染色方法来评估海马齿状回中的神经再生，发现脑缺血后抗CXCR7抗体输注增加了假手术和脑缺血大鼠海马齿状回中DCX阳性细胞的增殖和促进树突的发育成熟；(2)缺血后30-32 d，采用Morris水迷宫测试评估大鼠的空间学习和记忆功能，结果发现CXCR7中和抗体治疗显著缩短了缺血性脑损伤大鼠在水迷宫定位航行实验中的逃避潜伏期，并延长了在空间探索试验中在目标象限游泳的时间百分比，但对假手术大鼠的认知功能没有明显影响；(3)上述实验结果表明，CXCR7中和抗体能够增强大鼠海马齿状回中的神经再生，并改善脑缺血后的认知功能。

orcid: 0000-0002-9785-2861 (Shan-Shan Zhao)

关键词: 脑缺血, 中风, 神经再生, 齿状回, 认知功能, CXCR7, 中和抗体, SDF-1, 树突生长, 双皮质素

Abstract: Stromal cell-derived factor-1 and its receptor CXCR4 are essential regulators of the neurogenesis that occurs in the adult hippocampal dentate gyrus. However, the efects of CXCR7, a new atypical receptor of stromal cell-derived factor-1, on hippocampal neurogenesis afer a stroke remain largely unknown. Our study is the frst to investigate the efect of a CXCR7-neutralizing antibody on neurogenesis in the dentate gyrus and the associated recovery of cognitive function of rats in the chronic stage of cerebral ischemia. Te rats were randomly divided into sham, sham + anti-CXCR7, ischemia and ischemia + anti-CXCR7 groups. Endothelin-1 was injected in the ipsilateral motor cortex and striatum to induce focal cerebral ischemia. Sham group rats were injected with saline instead of endothelin-1 via intracranial in- jection. Both sham and ischemic rats were treated with intraventricular infusions of CXCR7-neutralizing antibodies for 6 days 1 week afer surgery. Immunofuorescence staining with doublecortin, a marker for neuronal precursors, was performed to assess the neurogenesis in the dentate gyrus. We found that anti-CXCR7 antibody infusion enhanced the proliferation and dendritic development of doublecortin-la- beled cells in the dentate gyrus in both ischemic and sham-operated rats. Spatial learning and memory functions were assessed by Morris water maze tests 30–32 days afer ischemia. CXCR7-neutralizing antibody treatment signifcantly reduced the escape latency of the spatial navigation trial and increased the time spent in the target quadrant of spatial probe trial in animals that received ischemic insult, but not in sham operated rats. Tese results suggest that CXCR7-neutralizing antibody enhances the neurogenesis in the dentate gyrus and improves the cognitive function afer cerebral ischemia in rats. All animal experimental protocols and procedures were approved by the Institutional Animal Care and Use Committee of China Medical University (CMU16089R) on December 8, 2016.

Key words: cerebral ischemia, cognitive function, CXCR7, dendritic development, dentate gyrus, doublecortin, neurogenesis, neutralizing antibody, stroke, stromal cell-derived factor-1

. CXCR7中和抗体对脑缺血慢性期海马齿状回神经再生认知功能的影响[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2020, 15(6): 1079-1085.

Bing-Chao Dong , Mei-Xuan Li , Xiao-Yin Wang , Xi Cheng , Yu Wang , Ting Xiao , Jukka Jolkkonen , Chuan-Sheng Zhao, Shan-Shan Zhao. Efects of CXCR7-neutralizing antibody on neurogenesis in the hippocampal dentate gyrus and cognitive function in the chronic phase of cerebral ischemia[J]. Neural Regeneration Research, 2020, 15(6): 1079-1085.

参考文献

引言

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