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摘要
目的 探讨810 nm弱激光对小鼠脊髓损伤(SCI)后神经元轴突再生的作用及其相关机制。方法 体内实验：选取20只Balb/c小鼠,通过钳夹伤方法,建立标准化小鼠SCI模型,按照随机数字表法分为SCI组及SCI后810 nm弱激光照射组(弱激光组),每组10只。弱激光组采用选定参数的弱激光(连续波波长810 nm,功率密度2 mW/cm2,光斑面积4.5 cm2,照射时间50 min,获得能量密度6 000 J/cm2)连续照射损伤区,14 d后免疫荧光染色观察SCI组及弱激光组损伤区M1型巨噬细胞标志物诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、M2型巨噬细胞标志物精氨酸酶1(Arg－1)及巨噬细胞普遍标志物F4/80的表达情况。体外实验：选取20只Balb/c小鼠,体外获取并培养小鼠原代骨髓源性巨噬细胞,而后使用脂多糖(LPS)和γ干扰素(INF－γ)诱导为M1型巨噬细胞。按照随机数字表法将巨噬细胞培养板分为M1型巨噬细胞组(M1组)和弱激光照射组(M1＋弱激光组),每组细胞数目相同。M1组不做处理,M1＋弱激光组采用体外标准化810 nm弱激光－巨噬细胞照射模型进行照射。照射24 h后RT－qPCR和ELISA法检测两组白细胞介素1受体拮抗剂(IL－1RA)、白细胞介素10(IL－10)的表达情况。照射48 h后Western blot分析两组iNOS、Arg－1、分化抗原簇206(CD206)、蛋白激酶B(AKT)、磷酸化蛋白激酶B(p－AKT)、环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)和磷酸化环磷腺苷效应元件结合蛋白(p－CREB)的表达。照射48 h后,分别使用两组巨噬细胞条件培养基培养背根神经节神经元(DRG),培养48 h后测量DRG轴突生长的长度。结果 体内实验中,相较于SCI组,弱激光组损伤区F4/80＋iNOS＋的荧光强度显著下降(1.00±0.08∶0.06±0.04)(P<0.05)；F4/80＋Arg－1＋的荧光强度显著上升(1.00±0.07∶2.15±0.12)(P<0.01)。在体外实验中,与M1组相比,M1＋弱激光组中M1型巨噬细胞标志物iNOS的表达降低(1.00±0.11∶0.08±0.01)(P<0.01)；M2型巨噬细胞标志物Arg－1(1.00±0.14∶2.44±0.16)、CD206的表达升高(1.00±0.12∶1.83±0.05)(P均<0.01)。此外,相较于M1组,M1＋弱激光组的IL－1RA的表达升高[(RT－qPCR：1.00±0∶2.27±0.22)(P<0.01)(ELISA：1 435.58±100.48∶2 006.12±123.91)(P<0.05)]；相较于M1组,M1＋弱激光组IL－10的表达也出现上升[(RT－qPCR: 1.00±0.00∶3.45±0.56)(P<0.05)(ELISA：137.13±4.20∶188.29±8.49)(P<0.01)]；相较于M1组,M1＋弱激光组巨噬细胞极化通路蛋白均出现升高[AKT为1.07±0.12∶1.74±0.04,p－AKT为1.00±0.12∶1.64±0.15,p－CREB为1.00±0.10∶2.12±0.18)(P<0.05或0.01)。相较于M1组,M1＋弱激光组条件培养基DRG轴突生长更长(567.66±63.59∶1 068.95±130.14)(P<0.05)。结论 小鼠SCI后利用810 nm弱激光照射可促进神经元轴突再生,其机制可能与弱激光通过AKT/CREB通路调控巨噬细胞极化表型有关。
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单位中国人民解放军空军军医大学; 第一附属医院骨科
