半乳糖凝集素1治疗脊髓损伤新进展

符策岗，赵红卫，贺露姣，刘 扬，陈海丹

(三峡大学第一临床医学院宜昌市中心人民医院脊柱外科，湖北 宜昌 443000)

·综 述·

半乳糖凝集素1治疗脊髓损伤新进展

符策岗，赵红卫，贺露姣，刘 扬，陈海丹

(三峡大学第一临床医学院宜昌市中心人民医院脊柱外科，湖北 宜昌 443000)

半乳糖凝集素1（Galectin-1，Gal-1）是β-半乳糖凝集素的一员，在不同组织中均有表达且发挥多种生物学功能，其中促进神经损伤后恢复作用日益受到临床和基础研究关注。本文就Gal-1应用于治疗脊髓损伤(Spinal cord injury，SCI)的研究现状给予简要综述。

半乳糖凝集素1；脊髓损伤；进展

Gal-1是一种分子量为14.5 kD的内源性糖结合蛋白，其结构简单，原型结构中只有一个糖类识别结构域，但常以二聚体形式存在，也能以氧化的状态存在[1]。Gal-1在哺乳动物中枢和周围神经系统均有表达，参与人体许多生理过程，例如参与免疫炎症作用、免疫调节功能、阻止细胞的凋亡、促进和抗粘附作用、细胞外基质和其他细胞间连接的作用及神经保护作用[2]。其中对神经的保护作用越来越受到人们的关注，并证实Gal-1在受损神经轴突再生过程中发挥重要的作用[3]。随即人们开始研究Gal-1对脊髓损伤的治疗作用，但目前对Gal-1治疗脊髓损伤的报道缺乏，在此，本文就针对Gal-1治疗脊髓损伤和现有报道简要做一综述。

1 Gal-1与脊髓损伤的关系

早在10年前就已经发现，在神经损伤发生后Gal-1的表达水平会随即升高，并参与受损神经的早期事件[4]。随即也有研究证实，Gal-1的表达升高与神经的再生能力具有密切的联系，即Gal-1可能参与了受损神经再生的过程[5]。值得一提的是，Gal-1虽然在脊髓损伤后表达上升，但却由不同的细胞分泌。脊髓损伤后嗜中性粒细胞显著分泌Gal-1持续1 d，小胶质细胞和巨噬细胞3 d，星状胶质细胞7 d，这可能与不同细胞的功能有关[6]。也有报道[7]指出，Gal-1表达需要星状胶质细胞源性神经营养源性因子的刺激。

2 Gal-1促进受损脊髓神经恢复

研究发现，Gal-1对促进SCI受损神经功能的恢复具有重要意义，值得进一步研究[8]。

3 Gal-1与星状胶质细胞(Astrocytes)协同促进受损脊髓恢复

星状神经胶质细胞对神经具有提供支持、营养、保护的作用，并能分泌多种神经活性物质(生长因子、神经营养因子和细胞因子等)。最新研究发现星状神经胶质细胞在促进轴突的形成和神经系统的修复同样发挥重要的作用，这可能就与其分泌或刺激Gal-1分泌有关[6-7，9]。此外，研究证实，Gal-1与活化的星状胶质细胞对损伤脊髓的功能恢复具有良好的协同作用，可作为一种新型的神经保护药物用于治疗SCI[10]。

4 Gal-1与神经干细胞(Neural stem cells，NSCs)协同促进SCI恢复

NSCs移植能促进SCI功能恢复[11]。Iwanami等[12]成功构建了灵长类SCI动物模型，并证实，移植人神经干细胞(Human neural stem cells，hNSCs)能有效促进受损脊髓功能的恢复[11]。最后，对比单纯移植hNSCs，在移植hNSCs的同时加上人半乳糖凝集素1(Human galectin-1，hGal-1)后能更好的促进受损脊髓功能的恢复[13]。进一步证实Gal-1在治疗SCI的有效性。

5 Gal-1促进SCI恢复的分子机制

SCI可分为原发性损伤和继发性损伤，原发性损伤在SCI发生时就已经决定，而随即引起的免疫炎症反应、轴突退髓鞘作用、神经细胞凋亡将加重SCI的损伤程度[14-16]。因此，抑制免疫炎症反应和促进轴突再生对SCI功能恢复具有重要意义。

6 Gal-1的免疫炎症抑制作用

SCI引起的免疫炎症反应能帮助清除死亡的细胞，但也会清除正常的细胞和组织，尤其持续的免疫炎症反应将进一步扩大原发性损伤。研究发现Gal-1与免疫炎症反应具有密切联系，会伴随免疫炎症的产生而表达增高[17]。此外，有相关报道指出Gal-1能有效抑制脑脊髓炎引起的自身免疫反应，发挥免疫炎症抑制作用[7]。Gal-1目前已经作为一种很强的免疫抑制蛋白加以研究，其机制可能是诱导CD8+T细胞和淋巴细胞凋亡，而发挥抗炎作用[18]。

7 Gal-1促进轴突再生

神经细胞轴突脱髓鞘是阻碍神经功能恢复的主要原因之一。Gal-1能促进轴突再生，促进SCI功能恢复[7-8]。其机制可能是Gal-1通过与神经纤毛蛋白1 (Neuropilin-1，NRP-1)/神经丛蛋白A4(PlexinA4)复合物结合，并抑制信号素3A(Semaphorin3A，Sema3A)与NRP-1/PlexinA4复合物结合(抑制轴突再生信号通路)，从而促进轴突再生[8]。

8 小结

随着社会、现代交通和建筑事业的发展，SCI发病率逐年上升。SCI引起的继发性损伤如免疫炎症反应、轴突退髓鞘作用、神经细胞凋亡等将加重SCI的损伤程度并严重影响SCI的功能恢复。实验证实，Gal-1不仅能抑制免疫炎症反应并且促进受损轴突再生，从而促进受损脊髓功能的恢复。此外，Gall-1能增强血管内皮生长因子2的功能，促进血管生成治疗疾病[19-20]，但未见在SCI模型实验中关于Gall-1促进血管生成的相关论述。虽然目前已证实Gall-1对SCI治疗具有一定的帮助，但仍需更多的研究以确定Gal-1在SCI治疗中的价值并探索其相关机制，为Gal-1运用于临床奠定坚实的基础。

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R744

A

1003—6350（2015）16—2405—02

2014-12-19)

10.3969/j.issn.1003-6350.2015.16.0867

国家自然科学基金（编号：81302346）

陈海丹。E-mail：wenquanchd@sina.com