枸杞多糖通过调节巨噬细胞/小胶质细胞的极化作用，促进脊髓损伤后大鼠的运动功能恢复

《Journal of Neurolinguistics》：Lycium barbarum polysaccharide promotes motor function recovery in rats after spinal cord injury by regulating macrophage /microglial polarization

脊髓损伤后LBP通过调节巨噬细胞/microglia M1/M2极化改善神经功能。采用48只大鼠建立脊髓压迫模型，分为Sham、SCI和SCI+LBP组，口服给予LBP（50 mg/mL）3天。结果显示LBP显著提升后肢运动功能（BBB评分p<0.001）、缩短神经传导潜伏期（p<0.05）并减少脊髓损伤体积（H&E染色p<0.01）。机制研究证实LBP抑制M1极化（iNOS表达↓p<0.0001），促进M2极化（CD206表达↑p<0.001），同时降低SCI组IL-1β、IL-6和TNF-α水平（均p<0.05）。本研究首次阐明LBP通过调控炎症细胞表型实现SCI治疗的新机制，为开发植物多糖类药物提供了实验依据。

　　脊髓损伤（Spinal Cord Injury, SCI）是一种严重的中枢神经系统疾病，常导致不同程度的运动、感觉和自主神经功能障碍，从而严重影响患者的生活质量。SCI不仅会造成直接的机械性损害，还会引发一系列复杂的次级损伤反应，包括炎症反应、氧化应激、细胞凋亡和组织坏死等。这些次级反应在损伤后的数小时至数天内迅速发生，并可能持续数月甚至数年，成为影响神经功能恢复的关键因素。因此，针对SCI的治疗策略不仅需要关注直接的组织修复，还应着重于调控这些次级反应，尤其是炎症过程，以实现更有效的神经功能恢复。

本研究聚焦于一种从枸杞（Lycium barbarum）中提取的多糖成分——枸杞多糖（Lycium barbarum polysaccharide, LBP），探讨其在调控脊髓损伤后炎症反应中的作用机制。LBP作为一种天然生物活性物质，已被广泛研究其在抗炎、抗氧化及调节肠道菌群方面的潜力。然而，其在SCI中的具体作用仍不明确，尤其是对炎症细胞极化状态的影响。本研究通过体内和体外实验相结合的方式，系统分析了LBP对脊髓损伤后炎症反应的调控作用，特别是在巨噬细胞和小胶质细胞极化方面的干预效果。

在体内实验中，研究人员使用了48只6周龄的雌性Wistar大鼠，将其随机分为三组：假手术组（Sham）、脊髓损伤组（SCI）和脊髓损伤后给予LBP治疗组（SCI + LBP）。通过建立脊髓挫伤模型，评估了LBP对脊髓组织修复和运动功能恢复的影响。结果显示，LBP显著改善了SCI大鼠的后肢运动功能，并增强了神经传导能力。这些改善伴随着脊髓组织损伤的减轻，表明LBP在减轻炎症反应和促进组织修复方面具有积极作用。此外，LBP在体内实验中有效降低了脊髓损伤部位的促炎性细胞因子水平，如IL-1β、IL-6和TNF-α，这进一步支持了其抗炎特性。

为了深入理解LBP的分子机制，研究团队还进行了体外实验，利用脂多糖（LPS）诱导的骨髓来源巨噬细胞（Bone Marrow-Derived Macrophages, BMDMs）模型，评估LBP对巨噬细胞极化的影响。结果显示，LBP能够显著抑制M1型细胞因子的表达，促进M2型细胞因子的生成。M1型巨噬细胞通常与促炎反应相关，其活动会加剧脊髓损伤后的炎症环境，抑制轴突再生，并促进胶质瘢痕的形成。而M2型巨噬细胞则具有抗炎特性，能够支持神经修复，促进胶质瘢痕的降解，并释放如IL-4和IL-10等抗炎性细胞因子。因此，LBP通过调控巨噬细胞和小胶质细胞向M2型极化，可能在减轻炎症反应、促进神经修复方面发挥重要作用。

此外，研究还发现LBP能够有效减少脊髓损伤部位的囊性形成（syrinx formation）。囊性形成是SCI后常见的病理现象，由于细胞死亡和组织坏死，导致脊髓腔内液体积聚，形成囊性结构。这种结构不仅会加重脊髓水肿，还可能阻碍脑脊液的流动，破坏局部组织的完整性，最终形成物理屏障，抑制轴突再生。研究团队通过组织病理学分析发现，接受LBP治疗的SCI大鼠其脊髓损伤部位的囊性面积和频率均显著低于未接受治疗的SCI组。这表明LBP可能通过调节局部的渗透压平衡，减少囊性形成，从而改善脊髓损伤后的组织环境，促进神经修复。

在细胞功能评估方面，研究团队采用了电生理学方法，测量了SCI大鼠的运动诱发电位（Motor-Evoked Potentials, MEPs）。MEP是评估神经传导功能的重要指标，反映了中枢神经系统对运动指令的响应能力。结果显示，LBP治疗组的MEP潜伏期显著缩短，峰幅显著增强，与假手术组的神经传导能力接近，而SCI组则表现出较长的潜伏期和较低的峰幅。这些数据表明，LBP不仅能够改善脊髓损伤后的炎症反应，还能够促进神经传导功能的恢复，从而提高运动能力。

研究团队还通过细胞活力实验评估了LBP对BMDMs的潜在毒性。结果显示，不同浓度的LBP对细胞活力没有显著影响，这说明LBP在体外实验中是安全的，且其抗炎作用不会伴随细胞毒性。这一发现为LBP的进一步研究和应用提供了基础支持，表明其可能在不损害细胞功能的前提下，发挥有效的抗炎和神经保护作用。

在分子机制层面，研究团队通过免疫荧光染色和流式细胞术分析了LBP对巨噬细胞和小胶质细胞极化状态的影响。结果显示，LBP能够显著降低M1型细胞的标志物iNOS的表达水平，同时显著提高M2型细胞的标志物CD206的表达水平。这表明LBP可能通过调控细胞因子信号通路，促进巨噬细胞和小胶质细胞向具有抗炎特性的M2型极化。此外，LBP在体外实验中也表现出类似的调控作用，进一步支持了其在调节炎症反应中的潜力。

研究还探讨了LBP可能的分子机制。例如，LBP能够通过激活Nrf2信号通路，减少氧化应激，从而抑制促炎性反应。Nrf2是一种重要的转录因子，能够调控多种抗氧化酶的表达，如谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）和超氧化物歧化酶（SOD）。这些酶能够清除自由基，减轻氧化应激对细胞的损伤。此外，LBP还可能通过调节肠道菌群，影响脊髓损伤后的炎症反应。肠道菌群与中枢神经系统之间存在复杂的相互作用，称为“肠-脑轴”（gut-brain axis）。研究表明，肠道菌群的代谢产物如短链脂肪酸（SCFAs）能够调节小胶质细胞的极化状态，进而影响神经炎症。因此，LBP可能通过改善肠道菌群的组成，促进SCFA的生成，从而间接调节脊髓损伤后的炎症反应。

尽管本研究取得了一定成果，但仍然存在一些局限性。例如，研究主要关注了LBP的抗炎作用，而未深入探讨其在神经发生或轴突再生中的潜在作用。此外，虽然LBP能够促进M2型细胞的极化，但具体的M2亚型（如M2a、M2b和M2c）及其相关的分子机制仍需进一步研究。因此，未来的研究应更加关注LBP对神经再生和修复的具体作用机制，以及其在不同损伤阶段的干预效果。

总体而言，本研究揭示了LBP在调控脊髓损伤后炎症反应中的重要作用。通过抑制M1型细胞的极化，促进M2型细胞的极化，LBP能够有效减轻炎症反应，改善神经传导功能，并促进脊髓组织的修复。这些发现不仅为SCI的治疗提供了新的思路，也为进一步探索LBP在神经修复中的应用奠定了基础。未来，随着对LBP分子机制的深入研究，有望开发出更加有效的SCI治疗策略，为患者带来更好的预后和生活质量。