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研究背景与目的脊髓损伤是一种预后不良的严重创伤性疾病,造成患者损伤平面以下感觉、运动及自主神经功能消失,严重影响患者的健康和生活,也同时给社会带来巨大的经济负担。干细胞移植作为一种新兴的治疗手段,在脊髓损伤治疗中潜力巨大。在治疗性研究中,移植的干细胞主要通过分泌促再生因子及调控微环境发挥作用,即使具有神经元分化潜能的神经干细胞,在体内也无法长期存活并分化为神经元,进而完成细胞替代这一目的。有报道称,神经干细胞移植入正常脊髓内能够分化为神经元,而移植入损伤后脊髓内仅能分化为胶质细胞。因此,探究及调控脊髓损伤免疫微环境对于干细胞的移植和神经功能恢复具有重要的意义。研究方法和结果本研究中,应用小鼠脊髓损伤模型,对损伤后不同时相浸润的免疫细胞和分泌的细胞因子进行检测,发现脊髓损伤局部存在大量巨噬细胞的持续浸润并呈现出由促再生的M2型向促炎症的M1型的转变过程;在分子水平,IL-6,IL-1β及TNF-α在脊髓损伤后显著升高。应用体外实验,检测免疫分子和免疫细胞对神经干细胞的影响。在分子水平证明IL-6具有促进神经干细胞增殖和向星形胶质细胞分化的作用;在细胞水平发现巨噬细胞诱导神经干细胞在分化过程中死亡,且此作用由IL-1β和TNF-α介导。应用两种策略对脊髓损伤的小鼠进行治疗。策略一为系统性使用ClodronateLiposomes长期清除外周来源的巨噬细胞,策略二为局部使用IFN-γ抗体阻断巨噬细胞向M1型极化。功能学、组织学及免疫学综合分析均证明两种策略都明显促进脊髓损伤小鼠的功能恢复。研究结论巨噬细胞是脊髓损伤后起主导作用的免疫细胞,可诱导神经干细胞在分化过程中死亡;IL-6,IL-1β和TNF-α在脊髓损伤后显著升高,IL-6促进神经干细胞增殖和向星形胶质细胞分化,IL-1β和TNF-α参与巨噬细胞对干细胞死亡的诱导过程。长期清除外周来源巨噬细胞,或者阻断巨噬细胞的极化转变过程,对于脊髓损伤后的功能恢复都具有明显的促进作用。