天冬氨酸-谷氨酸载体1调节脑室周围白质软化早产鼠的髓鞘形成

doi:10.12307/2023.485

中国组织工程研究 ›› 2023, Vol. 27 ›› Issue (33): 5263-5269.doi: 10.12307/2023.485

• 干细胞基础实验 basic experiments of stem cells • 上一篇下一篇

天冬氨酸-谷氨酸载体1调节脑室周围白质软化早产鼠的髓鞘形成

王丽珍1，羊才进1，陈蓉2，李玲1

1海南西部中心医院儿科，海南省儋州市 571700；2海南医学院第一附属医院神经内科，海南省海口市 570102

收稿日期:2021-10-21 接受日期:2022-07-31 出版日期:2023-11-28 发布日期:2023-03-29
通讯作者: 李玲，主任医师，海南西部中心医院儿科，海南省儋州市 571700
作者简介:王丽珍，女，1986年生，江西省抚州市人，汉族，海南医学院毕业，主治医师，主要从事儿科呼吸系统、消化系统方面的研究。
基金资助:
2017年海南自然科学基金项目(817325)，项目负责人：王丽珍

Aspartate-glutamate carrier 1 regulates myelination in preterm rats with periventricular leukomalacia

Wang Lizhen1, Yang Caijin1, Chen Rong2, Li Ling1

1Department of Pediatrics, Hainan Western Central Hospital, Danzhou 571700, Hainan Province, China; 2Department of Neurology, The First Affiliated Hospital of Hainan Medical University, Haikou 570102, Hainan Province, China

Received:2021-10-21 Accepted:2022-07-31 Online:2023-11-28 Published:2023-03-29
Contact: Li Ling, Chief physician, Department of Pediatrics, Hainan Western Central Hospital, Danzhou 571700, Hainan Province, China
About author:Wang Lizhen, Attending physician, Department of Pediatrics, Hainan Western Central Hospital, Danzhou 571700, Hainan Province, China
Supported by:
Hainan Provincial Natural Science Foundation in 2017, No. 817325 (to WLZ)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

脑室周围白质软化：是早产儿脑白质非出血性神经病理学损伤的主要类型，其主要病理为脑缺氧、缺血等多种因素引起脑组织少突胶质细胞丢失、小胶质细胞活化、神经元死亡，导致脑白质坏死性病变、髓鞘减少及脑室扩大，其随着胎龄降低而发病率升高。目前临床尚未见到有效的治疗手段。
少突胶质细胞：胶质细胞包括形胶质细胞、少突胶质细胞和小胶质细胞。少突胶质细胞的主要功能是形成中枢系统轴突的髓鞘、营养和保护轴突，并且有为中枢神经系统提供神经营养因子和生长因子、表达轴突生长抑制分子等其他作用。

背景：脑室周围白质软化是早产儿最严重的医疗并发症之一，目前尚无有效治疗措施。
目的：探讨天冬氨酸-谷氨酸载体1(aspartate-glutamate carrier 1，AGC1)对脑室周围白质软化早产鼠髓鞘形成的调节作用。
方法：60只出生后第2天雄性SD幼鼠随机分为假手术组和脑室周围白质软化组(n=30)。体外分离5只2日龄SD大鼠室周白质组织，制备白质祖细胞，建立实验性缺氧葡萄糖剥夺模型。分别在建立脑室周围白质软化、缺氧葡萄糖剥夺模型前，采用AGC1质粒(pcDNA3-AGC1)处理大鼠或细胞。在造模后不同时间点通过实时荧光定量PCR检测室周白质组织和细胞中AGC1表达。在脑室周围白质软化后14 d，采用免疫荧光法检测髓鞘碱性蛋白、别藻蓝蛋白表达，电子显微图像观察放射冠和胼胝体的超微结构。
结果与结论：①在脑室周围白质软化后14 d，与假手术组相比，脑室周围白质软化组大鼠白质中髓鞘碱性蛋白表达、别藻蓝蛋白阳性少突胶质细胞数量以及有髓轴突数量显著减少(P < 0.01)；②与0 h相比，体内脑室周围白质软化开始后12-24 h时AGC1 mRNA表达显著升高(P < 0.05)，而在72 h-14 d时显著降低(P < 0.05)；③在体外对照条件下，与对照组相比，在缺氧葡萄糖剥夺后24-48 h时AGC1 mRNA表达显著升高(P < 0.05)，而在缺氧葡萄糖剥夺后7-14 d时AGC1 mRNA表达以及髓鞘碱性蛋白+/AGC1+少突胶质细胞形成显著降低(P < 0.05)；

④pcDNA3-AGC1处理组在脑室周围白质软化后14 d处髓鞘碱性蛋白染色、别藻蓝蛋白阳性少突胶质细胞数量和有髓轴突数量比pcDNA3-NC对照组显著增多(P < 0.05)；⑤在体外实验中，增强AGC1表达进一步促进了缺氧葡萄糖剥夺后72 h、7 d和14 d时少突胶质细胞前体细胞分化为髓鞘碱性蛋白+/AGC1+ 少突胶质细胞(P < 0.05)；提示脑室周围白质软化早产鼠模型和体外缺氧葡萄糖剥夺细胞模型中AGC1表达下调，通过上调AGC1可促进少突胶质细胞分化和髓鞘形成。

https://orcid.org/0000-0002-5288-3621(王丽珍)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: 天冬氨酸-谷氨酸载体1, 脑室周围白质软化, 早产, 少突胶质细胞, 髓鞘

Abstract: BACKGROUND: Periventricular leukomalacia is one of the most serious medical complications in preterm infants and there is yet no effective treatment for periventricular leukomalacia.
OBJECTIVE: To investigate the effects of aspartate-glutamate carrier 1 (AGC1) on myelination in preterm rats with periventricular leukomalacia.
METHODS: Sixty male Sprague-Dawley rat pups on postnatal day 2 were randomly divided into sham group (n=30) and periventricular leukomalacia group (n=30). For in vitro studies, periventricular white matter tissues were isolated from five rat pups on postnatal day 2 to prepare white matter progenitor cells and establish an experimental oxygen-glucose deprivation model. Before the establishment of periventricular leukomalacia and oxygen-glucose deprivation models, pcDNA3-AGC1 plasmids were used to treat rats or cells. RT-qPCR was used to detect the expression of AGC1 in periventricular white matter tissue and cells at different time points after modeling. The expression of myelin basic protein and allophycocyanin was detected by immunofluorescence, and the ultrastructure of the corona radiate and corpus callosum was observed by electron microscopy at 14 days after periventricular leukomalacia.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Compared with the sham group, the expression of myelin basic protein and the number of allophycocyanin-positive oligodendrocytes and myelinated axons were significantly decreased in the periventricular leukomalacia group at 14 days after periventricular leukomalacia (P < 0.01). (2) AGC1 mRNA expression began to significantly increase in the white matter tissue at 12-24 hours (P < 0.05) and decreased significantly at 72 hours-14 days (P < 0.05) after periventricular leukomalacia in vivo, compared with 0 hour. (3) Under control conditions in vitro, AGC1 mRNA expression was increased significantly at 24-48 hours after oxygen-glucose deprivation (P < 0.05), and the AGC1 mRNA expression and the formation of myelin basic protein+/AGC1+ oligodendrocytes decreased significantly at 7-14 days after oxygen-glucose deprivation (P < 0.05), compared to 0 hour in the control group. (4) The myelin basic protein staining of the myelin sheath and the number of allophycocyanin-positive oligodendrocytes and myelinated axons in the pcDNA3-AGC1 treated group were significantly higher than those in the pcDNA3-NC group at 14 days after periventricular leukomalacia (P < 0.05). (5) In vitro, enhanced AGC1 expression further promoted the differentiation of oligodendrocyte precursor cells into myelin basic protein+/AGC1+ oligodendrocytes at 72 hours, 7 days, and 14 days after oxygen-glucose deprivation (P < 0.05). In conclusion, the expression of AGC1 is down-regulated in the preterm rat model of periventricular leukomalacia and the cell model of oxygen-glucose deprivation in vitro. Up-regulation of AGC1 can promote oligodendrocyte differentiation and myelination.

Key words: aspartate-glutamate carrier 1, periventricular leukomalacia, premature birth, oligodendrocyte, myelin sheath

中图分类号:

王丽珍, 羊才进, 陈蓉, 李玲. 天冬氨酸-谷氨酸载体1调节脑室周围白质软化早产鼠的髓鞘形成[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(33): 5263-5269.

Wang Lizhen, Yang Caijin, Chen Rong, Li Ling. Aspartate-glutamate carrier 1 regulates myelination in preterm rats with periventricular leukomalacia[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2023, 27(33): 5263-5269.

图/表（结果） 5

2.1 实验动物数量分析假手术组和脑室周围白质软化组大鼠，每组30只；用于分离室周白质组织5只大鼠；pcDNA3-AGC1组和pcDNA3-NC组大鼠，每组10只。共计85只，实验过程中动物无死亡。
2.2 脑室周围白质软化抑制发育中大脑的髓鞘形成在脑室周围白质软化后14 d，分别通过MBP检测髓鞘形成和APC免疫染色的成熟少突胶质细胞数量(图1A，B)。与假手术组相比，脑室周围白质软化组大鼠白质中MBP表达以及APC+少突胶质细胞的数量显著减少(P < 0.01)。与免疫染色结果相似，透射电子显微镜显示脑室周围白质软化组白质中有髓轴突明显少于假手术组(P < 0.001)，见图1C。这些结果表明，脑室周围白质软化抑制白质中少突胶质细胞分化和髓鞘形成。

2.3 脑室周围白质软化以及缺氧葡萄糖剥夺对AGC1 mRNA表达影响 AGC1在许多神经系统疾病中失调，包括帕金森病、多发性硬化症和阿尔茨海默病[5-6]。因此，通过实时荧光定量PCR对AGC1进行定量分析。在体内假手术条件下，未成熟脑组织发育7，14 d后，AGC1 mRNA表达开始显著增加(P < 0.05)；与0 h相比，体内脑室周围白质软化开始后12-24 h时AGC1 mRNA表达显著升高(P < 0.05)，而在72 h-14 d时显著降低(P < 0.05)，见图2A。通过荧光显微镜鉴定作为白质祖细胞标志物的NG2和作为细胞增殖标志物的BrdU，结果表明，白质祖细胞可以增殖为同时出现NG2阳性红色荧光和BrdU阳性绿色荧光的神经球，见图2B。在体外对照条件下，与0 h相比，对照组72 h-14 d时AGC1 mRNA表达显著增加(P < 0.05)；与对照组相比，在缺氧葡萄糖剥夺后24 h开始显著诱导AGC1 mRNA表达(P < 0.05)，并在48 h达到最大值(P < 0.05)，而在缺氧葡萄糖剥夺后7-14 d时显著降低(P < 0.05)，见图2C。

2.4 少突胶质细胞前体细胞向MBP+少突胶质细胞分化的比较在荧光显微镜下观察MBP+/AGC1+少突胶质细胞。结果表明，与对照组相比，缺氧葡萄糖剥夺组在72 h-14 d时MBP+/AGC1+少突胶质细胞形成较少，见图3。

2.5 AGC1对髓鞘形成的影响鉴于AGC1对髓鞘形成的有益影响，研究通过构建pcDNA3-AGC1质粒增强白质中AGC1表达。结果显示，pcDNA3-AGC1处理组在脑室周围白质软化后14 d处髓鞘MBP染色和APC+少突胶质细胞数量比pcDNA3-NC对照组显著增强(P < 0.05)，见图4A，B。透射电子显微镜显示，在用pcDNA3-AGC1治疗后，白质中有髓轴突数量显著增加(P < 0.05)，见图4C，表明AGC1促进脑室周围白质软化脑内少突胶质细胞分化和髓鞘形成。此外，在体外实验中，pcDNA3-AGC1进一步促进了缺氧葡萄糖剥夺后72?h、7 d和14 d时少突胶质细胞前体细胞分化为MBP+/AGC1+?少突胶质细胞(P < 0.05)，见图5。

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引言

脑室周围白质软化是早产儿最严重的医疗并发症之一，发病率高[1-3]。脑白质坏死通常包括神经纤维髓鞘损伤，导致双侧痉挛性偏瘫、四肢瘫、智能低下[4-5]。脑室周围白质软化主要的病理机制是轴突和少突胶质细胞的损害，侧脑室前角、体部、后角周围下白质形成界限明显的梗死灶，目前，脑室周围白质软化还未见有效的治疗方法。促进神经纤维再生已成为治疗脑室周围白质软化病变的重要策略[6-8]。研究表明，脑白质祖细胞通过增殖并分化为成熟的少突胶质细胞，然后迁移到脑损伤部位进行修复[9-10]。脑白质修复功能被认为受到天冬氨酸-谷氨酸载体1(aspartate-glutamate carrier 1，AGC1)的密切调控[11-12]。AGC1催化线粒体内天冬氨酸和胞浆谷氨酸之间的单向交换，在还原当量还原型辅酶Ⅰ从胞浆转移到线粒体中起着关键作用[13-14]。AGC1在大脑中高度表达，AGC1缺乏症是最近发现的一种婴儿癫痫性脑病，其特征是大脑中N-乙酰天冬氨酸水平显著降低，而N-乙酰天冬氨酸是中枢神经系统髓鞘形成的关键代谢物[15]。在AGC1缺陷小鼠中也观察到了类似的N-乙酰天冬氨酸生成缺陷，进一步证实了AGC1在髓鞘形成中的重要性，表明AGC1可能在脑白质内源性修复机制中发挥关键作用[16-17]。然而，不成熟的新生儿脑白质是否与AGC1调节的修复潜能有关仍有待确定。此次研究旨在通过先前开发的体内和体外缺氧缺血诱导的脑室周围白质软化新生大鼠动物模型，观察AGC1在未成熟脑白质中的表达，并探讨其在未成熟新生儿脑白质内源性修复中的作用。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验。
1.2 时间及地点实验于2019年3月在海南医学院第一附属医院神经内科病理实验室完成。
1.3 材料 2日龄Sprague-Dawley(SD)雄性大鼠购自上海SIPPR/BK实验动物有限公司，实验动物生产许可证编号：SCXK(上海)2008-001。其中假手术组和脑室周围白质软化组，每组30只；用于分离室周白质组织5只；pcDNA3-AGC1质粒增强组和pcDNA3-NC对照组，每组10只，共计85只。所有大鼠均喂食母乳，置于温度(20±2) ℃、湿度60%-70%，12 h/12 h明暗循环的标准环境中。
实验方案经海南医学院第一附属医院动物实验伦理委员会批准，批准号：201901114。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。
1.4 方法

1.4.1 模型制备 60只2日龄雄性SD大鼠按随机数字表法随机分为2组，即假手术组和脑室周围白质软化组，每组30只。脑室周围白质软化组参照文献[18]方法制备脑室周围白质软化模型，大鼠采用乙醚吸入全麻后背部固定，颈部皮肤纵向切开约1 cm，小心分离腺体和肌肉组织，暴露右侧颈动脉并结扎；然后关闭切口，在伤口上涂上火棉胶；在缺氧室(37 ℃，体积分数8%O2，92%N2)中缺氧2 h以诱导脑室周围白质软化。假手术组大鼠仅行颈部切口分离右侧颈动脉，不结扎或缺氧。

1.4.2 细胞培养分离正常5只2日龄SD大鼠室周白质组织，制备白质祖细胞(通过荧光显微镜鉴定白质祖细胞标志物NG2和细胞增殖标志物BrdU)。解剖后，立即将组织浸入无Ca2+/Mg2+的D-Hank’s缓冲盐溶液(美国Gibco公司)中，轻轻地将脑膜和血管分离，切成小块，并在37 ℃下用0.125%胰酶消化10-15 min，然后用冰凉的无血清DMEM/F12培养基抑制消化。细胞通过74 μm筛子，在160×g、4 ℃下离心12 min，取沉淀，再悬浮于含有青霉素(100 U/mL；美国Invitrogen公司)、链霉素(100 mg/L；美国Invitrogen公司)、表皮生长因子(20 μg/L；美国Peprotech公司)、人成纤维细胞生长因子β(20 μg/L；美国Peprotech公司)和5%B27(美国Invitrogen公司)的DMEM/F12中，然后在6孔板中以(2-5)×105/cm2接种。每2 d更换一半培养基，每三四天繁殖一次细胞。
第3代细胞诱导缺氧葡萄糖剥夺，分为2组，分别为对照组及缺氧葡萄糖剥夺组，用于实验性缺氧葡萄糖剥夺的细胞在37 ℃用Accutase细胞分离溶液(美国Gibco公司)解离10 min，在无糖Earle’s平衡盐溶液(Gibco)中作为单个细胞再悬浮，然后在缺氧室(体积分数5%CO2，95%N2，37 ℃)中放置1 h以诱导缺氧葡萄糖剥夺；对照组不做处理。将这些缺氧葡萄糖剥夺细胞转移回DMEM/F12培养基中，在CO2培养箱中繁殖。
1.4.3 荧光实时定量PCR分析大鼠白质组织和体外细胞中AGC1表达使用Trizol试剂(日本Takara公司)在冰上超声分离室周白质组织和培养细胞(包括1.4.1动物取材和1.4.2细胞实验中经处理的细胞)总RNA，然后通过紫外分光光度法定量RNA。使用RT-PCR试剂盒(Takara)进行荧光实时定量PCR(两步)，反转录1 000 ng总RNA/样本，使用SYBR Green Ⅰ进行实时定量PCR。经验证的引物序列(上海生工生物科技有限公司设计并合成)如下：AGC1上游引物5′- TCC GGC CAA CGT GTT CCT A-3′；AGC1下游引物5′-TGA GTC GGC ACG GGA TTT C-3′；β-actin上游引物5′-GGA GAT TAC TGC CCT GGC TCC TA-3′；β-actin下游引物5′-GAC TCA TCG TAC TCC TGC TTG CTG-3′。每个引物取10 μmol/L进行实时定量PCR扩增，扩增步骤如下：第1阶段=初始化(95 ℃，30 s)；第2阶段=放大(95℃ 3 s；60℃ 34 s，40个循环)；第3阶段 =熔化曲线(60 ℃ 1 min；95℃ 15 s)。根据每个样本的2-ΔΔCt计算基因相对表达。
1.4.4 电子显微术检测幼鼠髓轴突在1.4.1造模后14 d，幼鼠用含有1.25%戊二醛和20 g/L多聚甲醛的0.1 mol/L PB灌注。快速移除大脑，将白质组织样品固定在2.5%戊二醛中过夜。然后将组织样品在0.1 μmol/L二甲胂酸钠缓冲液(pH 7.4，上海信裕生物科技有限公司)中洗涤，并在含1%OsO4的PB中固定2 h，用1%醋酸铀整体染色，在分级乙醇溶液中脱水，然后包埋在环氧树脂中。将60-90 nm厚度的切片放置在200目网格上，用乙酸铀酰和柠檬酸铅染色，然后在JEM-1230电子显微镜(日本JEOL公司)下观察。对单位面积的髓轴突进行统计。
1.4.5 免疫荧光分析白质组织和体外细胞中MBP和APC表达
(1)在1.4.1造模后14 d，将幼鼠冰冻的白质组织在脑室周围平面切割成冠状切片。将冷冻切片(10 μm)用40 g/L多聚甲醛固定10 min，0.3%Triton-100预处理30 min，37 ℃ 2 mol/L HCl孵育30 min。
(2)对于细胞，用PBS冲洗(5 min×3次)，40 g/L多聚甲醛固定30 min，0.3% Triton-100 处理透化并用2 mol/L HCl孵育30 min。
室温下用体积分数10%山羊血清封闭60 min，然后与单克隆抗髓鞘碱性蛋白( myelin basic protein，MBP)(1∶400，Cayman)或单克隆抗别藻蓝蛋白(allophycocyanin，APC)(1∶200，美国R&D公司)在4 ℃下孵育过夜。第2天，在室温下将切片与罗丹明TRITC标记山羊抗小鼠IgG(1∶400，美国Abcam公司)或FITC标记的小鼠抗兔IgG(1∶200，Abcam)孵育60 min。用PBS洗涤3次后，用免疫荧光显微镜分析切片。
1.4.6 AGC1质粒的构建通过将人AGC1 cDNA克隆到pcDNA3.1载体(美国Invitrogen公司)中获得AGC1表达载体pcDNA3-AGC1，构建的序列经DNA测序验证。20只2日龄SD雄性大鼠随机分组，每组10只。脑室周围白质软化造模前，使用乙醚吸入全麻后，将pcDNA3-AGC1组及pcDNA3-NC组大鼠(n=10)置于立体定向仪(美国RWD-Life-Science公司)中，将pcDNA3-AGC1或pcDNA3-NC(20 nmol/L)注射到胼胝体。将大鼠在笼中饲养48 h后，按“1.4.1模型制备”建立脑室周围白质软化模型，造模14 d后，取室周白质组织。对于体外实验，在制备白质祖细胞培养过程中将pcDNA3-AGC1或pcDNA3-NC(60 μmol/L)加入培养基中培养24 h，然后按“1.4.2细胞培养”建立缺氧葡萄糖剥夺模型。
1.4.7 AGC1过表达实验组的免疫荧光标记缺氧葡萄糖剥夺后，各组白质祖细胞在玻片上生长72 h、7 d和14 d后，分别用PBS冲洗，40 g/L多聚甲醛固定30 min，分别用0.3%Triton-100透皮液和2 mol/L HCl在37 ℃处理30 min，再用体积分数10%山羊血清封闭缓冲液处理60 min，去除多余血清。分别加入多克隆抗AGC1(1∶100)、单克隆抗MBP(1∶400)或单克隆抗APC(1∶200)，4 ℃孵育过夜。第2天，在室温下将切片与罗丹明TRITC标记山羊抗小鼠IgG(1∶400)或FITC标记的小鼠抗兔IgG(1∶200)孵育60 min，然后用PBS冲洗，拍照并在荧光显微镜下分析。
1.5 主要观察指标在造模后不同时点通过荧光实时定量PCR检测室周白质组织和细胞中AGC1表达；在脑室周围白质软化后14 d，采用免疫荧光法检测髓鞘碱性蛋白、APC表达，电子显微图像观察放射冠和胼胝体的超微结构。
1.6 统计学分析将数据录入SPSS 19.0进行统计学分析，计数资料以频数和百分率表示，组间比较采用卡方分析；计量资料以x±s表示，方差分析和Student非配对t检验，检验水准为α=0.05。文章统计学方法已经海南西部中心医院专家审核。

讨论

尽管早产儿的新生儿护理取得了重大进展，存活率显著提高，但在极早产儿白质损伤和相关神经功能缺损的治疗方面尚未取得重大突破。脑室周围白质软化和由此引起的白质损伤仍然是一个主要的公共卫生问题。生物能量学研究的最新进展强调了线粒体在神经系统和正常发育中的重要作用[19-20]。
与先天性线粒体功能障碍相关的大量神经病理学进一步表明，正确完成生物能量过程对于维持健康的大脑成熟至关重要[21]。AGC1作为线粒体载体，其活性降低导致脑髓鞘形成减少和中枢神经系统中N-乙酰天冬氨酸水平降低[22]。虽然AGC1损伤对生化途径(如苹果酸-天冬氨酸穿梭)的影响众所周知[23-24]，但其在脑室周围白质软化诱导的早产鼠脑白质损伤后髓鞘形成中的直接作用仍不清楚。
此次研究通过使用体内脑室周围白质软化模型和体外缺氧葡萄糖剥夺模型，证明了脑室周围白质软化抑制白质中少突胶质细胞分化和髓鞘形成，并且脑室周围白质软化和缺氧葡萄糖剥夺的发生使AGC1的表达下调。更重要的是，上调AGC1表达可促进脑室周围白质软化大鼠髓鞘形成，并促进少突胶质细胞前体细胞向MBP+/AGC1+ 少突胶质细胞分化。这些结果表明AGC1具有神经保护、促进髓鞘形成和神经恢复的作用，因此，推测激活AGC1信号可能改善早产儿的神经功能状况。
鉴于出生后的髓鞘形成在啮齿类动物的大脑中以时空的方式发生，其功能完整确保了动作电位沿轴突的快速有效传递[25]。髓鞘的沉积改变了轴突细胞骨架，并诱导轴突膜上离子通道的重排[26-27]。最近的证据表明，少突胶质细胞决定不同的神经元需求，并在皮质神经元和视神经的轴突上沉积不同数量的髓鞘[28-30]。因此，髓鞘形成的延迟可能破坏或减缓沿轴突的信号传递，最终对神经元发育产生负面影响。AGC1是苹果酸-天冬氨酸穿梭的一个基本组成部分，是将还原型辅酶Ⅰ还原当量从胞浆转移到线粒体以及甘油-3-磷酸穿梭的主要生化途径。先前的研究揭示了AGC1在髓鞘合成中的重要作用[17]，N-乙酰天冬氨酸通过天冬氨酸-N-乙酰转移酶在神经元中发生天冬氨酸乙酰化，然后转移到少突胶质细胞中，并为髓磷脂的合成提供乙酰基[16]。AGC1下调导致未分化Neuro2A小鼠神经元细胞系的生长和N-乙酰天冬氨酸生成减少[15]。PFEIFFER等[17]假设，在正常增殖的未分化神经元细胞中，AGC1活性支持线粒体丙酮酸氧化，诱导线粒体产生乙酰辅酶A，这也是脂质和N-乙酰天冬氨酸合成所必需的。此外，RAMOS等[31]观察到AGC1−/−小鼠大脑皮质髓鞘减少，以及未成熟少突胶质细胞数量平行增加，表明少突胶质细胞成熟缺陷。另一方面，AGC1的下调降低了原发性少突胶质细胞前体细胞中MBP的表达，表明AGC1在少突胶质细胞的髓鞘形成过程中起着直接作用[32-40]。此次研究发现，AGC1体内可促进脑室周围白质软化脑内少突胶质细胞分化和髓鞘形成，体外促进了少突胶质细胞前体细胞分化为MBP+/AGC1+ 少突胶质细胞，与先前文献报道AGC1具有神经保护作用的结果一致，为AGC1启动脑室周围白质软化后未成熟白质的内在修复潜能提供了理论支持。
综上，脑室周围白质软化早产鼠模型和体外缺氧葡萄糖剥夺模型中AGC1表达下调，更重要的是，上调AGC1可促进少突胶质细胞分化和髓鞘形成。因此，以AGC1为靶点促进髓鞘形成是治疗新生儿脑室周围白质软化的一种潜在策略。中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

天冬氨酸-谷氨酸载体1调节脑室周围白质软化早产鼠的髓鞘形成

Aspartate-glutamate carrier 1 regulates myelination in preterm rats with periventricular leukomalacia

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