《神经再生研究》二甲双胍可改善脊髓损伤老年小鼠神经功能并加速受损脊髓血管再生

  创伤性脊髓损伤是指脊髓受到直接或间接的外力作用,导致脊髓结构与功能的损害。老年人因易跌倒从而使脊髓损伤的发生概率增加,会导致感觉和运动功能永久性缺陷,目前尚无临床治愈性治疗方法。也有文献表明,脊髓损伤的特征是急性机械损伤,从而导致血管破裂,新血管生长是促进脊髓损伤修复的营养物质,然而衰老对脊髓损伤后血管再生是否有影响尚不清楚。

《神经再生研究》二甲双胍可改善脊髓损伤老年小鼠神经功能并加速受损脊髓血管再生

  近日,中南大学湘雅医院研究发现,二甲双胍可加速脊髓损伤老年小鼠血管生长,促进其神经功能恢复和组织修复。此项研究结果发表于《神经再生研究》(Neural Regeneration Research)。

  自1960年以来,二甲双胍就被用于治疗2型糖尿病和代谢综合征。最近,越来越多的研究表明,二甲双胍对癌症和多囊卵巢综合征具有有益作用,也有文献报道二甲双胍对心脏具有保护作用。然而,目前尚不清楚二甲双胍是否能加速脊髓损伤老年小鼠血管生长,从而恢复神经功能。

  在本项研究中,为了探讨年轻和老年小鼠之间的差异,研究人员选取2月龄和18月龄小鼠作为实验对象,将小鼠诱导成为脊髓损伤模型小鼠,随后对脊髓损伤模型老年小鼠腹腔注射二甲双胍,对照组补充PBS(磷酸盐缓冲液)。通过巴索小鼠量表(BMS)和冯·弗雷灯丝实验进行运动功能、感觉功能等神经系统评估。

  结果显示,健康的年轻小鼠和老年小鼠的BMS评分没有显著差异,但与脊髓损伤后的年轻小鼠相比,脊髓损伤老年小鼠BMS的评分明显较低,且对疼痛的反应有较高的退缩阈值(对疼痛不敏感)。这表明,衰老会延迟脊髓受损小鼠的功能恢复。

  研究人员还发现,与年轻的脊髓受损小鼠相比,老年脊髓损伤小鼠的损伤部位周围的病变组织面积更大,健康脊髓组织较少。足迹分析显示,老年脊髓损伤小鼠的步幅和爪子呈现严重受损状态。这些发现表明,与脊髓损伤年轻小鼠相比,老年小鼠的脊髓病理变化更差,神经系统功能受损更严重。

  随后,研究人员发现,脊髓损伤后56天后,老年小鼠脊髓血管参数显著低于年轻小鼠。这表明老年脊髓损伤小鼠的神经功能恢复受损与血管再生受损有关。

衰老导致脊髓受损小鼠血管数量减少
衰老导致脊髓受损小鼠血管数量减少

  为了评估二甲双胍对老年小鼠脊髓受损后神经功能恢复和组织修复的作用,研究人员评估了后肢运动功能的恢复。结果显示,补充二甲双胍的老年小鼠具有更高的BMS评分,相对于对照组来说,运动功能显著增强。此外,补充二甲双胍的脊髓受损老年小鼠对疼痛的退缩阈值低于对照组。这表明,二甲双胍可促进脊髓受损老年小鼠的感觉恢复。同时,研究者发现,与对照组相比,二甲双胍组损伤组织面积显著减少,损伤部位中正常脊髓组织面积显著增加。足迹分析显示,与对照组相比,二甲双胍使老年小鼠在脊髓受损后步幅更长,爪子旋转更少。这些结果表明,二甲双胍具有神经保护作用,可显著改善脊髓受损后老年小鼠的组织修复和神经功能恢复。

二甲双胍促进老年小鼠脊髓受损后的神经功能恢复和组织修复
二甲双胍促进老年小鼠脊髓受损后的神经功能恢复和组织修复

  研究人员发现,二甲双胍可显著增加脊髓损伤后老年小鼠损伤部位CD31(血小板-内皮细胞粘附分子)阳性细胞比值。这表明,二甲双胍可促进脊髓受损老年小鼠的血管再生。

  研究人员推测,“二甲双胍在老年小鼠脊髓受损后发挥的神经保护作用可能是由于其促进血管生成。”总体来说,本项研究为促进老年小鼠脊髓受损后血管生成和功能恢复提供了一种新的治疗方法。

  参考文献

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