南方医科大学彭俊祥团队发现生长激素促进下丘脑损伤后轴突再生

下丘脑综合征是一种由下丘脑损伤引起的疾病,其特征是严重的病态肥胖、多种内分泌异常、记忆障碍、注意力缺陷和冲动控制能力下降以及心血管和代谢紊乱的风险增加。由于垂体后叶精氨酸加压素分泌受损而导致的中枢性尿崩症的特征是多尿、多饮、低尿比重和血清加压素水平降低。大多数获得性中枢性尿崩症是由神经垂体的破坏引起的,如挤压或浸润破坏加压素神经元的空间占位性病变和手术损伤,特别是在切除下丘脑附近的肿瘤(如颅咽管瘤,生殖细胞肿瘤,胶质瘤,Rathker囊肿和朗格汉斯细胞增生)。

来自中国南方医科大学彭俊祥团队既往研究已通过垂体柄电病变手术建立了中枢性尿崩症模型,揭示了中枢性尿崩症综合征在小鼠中的表现,但如何进一步治疗中枢性尿崩症并改善其预后仍然是一个巨大的挑战。生长激素在治疗许多神经系统疾病方面具有巨大潜力,例如周围神经肌肉损伤、创伤性脑损伤、新生儿缺氧和脑卒中。除了对生长和新陈代谢的经典影响,生长激素与中枢神经系统多种神经恢复作用有关,包括增强神经发生、血管生成、轴突再生。

彭俊祥等经颅顶入路通过3D打印刀结合电解损伤损伤雄性小鼠下丘脑垂体柄损伤,建立了特异性下丘脑轴突损伤模型。生长激素治疗可使模型小鼠存活神经元数量增多。生长激素治疗后,精氨酸加压素存活神经元数量增加,且存活神经元主要为磷酸化stat5阳性细胞,催产素神经元存活数量增多,磷酸化stat5阳性细胞比例增加。该结果表明,生长激素可以部分改善结节漏斗部损伤后伴随的下丘脑综合征。在垂体后叶系统中,生长激素主要通过作用于催产素神经元进而通过胰岛素样生长因子1/胰岛素样生长因子1受体调控损伤后功能稳态重建( 图1 )。

南方医科大学彭俊祥团队发现生长激素促进下丘脑损伤后轴突再生

图1生长激素可促进下丘脑损伤后轴突再生(图源:Li et al., Neural Regen Res, 2024)

这一研究提示,生长激素似乎抑制了瘢痕的形成,促进了轴突的再生,大细胞神经元神经纤维再生分布回了垂体后叶,为精氨酸加压素和催产素的释放提供了更好的释放环境。既往研究表明催产素在垂体后叶的形成中发挥了至关重要的作用,催产素的缺乏会导致垂体后叶的生成障碍,生长激素对催产素神经元的作用,促进了这种结构重建。同时生长激素治疗促进了血管的生成,减少了大细胞神经元轴突退行性变带来的血管萎缩。

南方医科大学彭俊祥团队发现生长激素促进下丘脑损伤后轴突再生

通讯作者: 彭俊祥,副主任医师,硕士研究生导师,德国博士后,主要研究方向是以颅咽管瘤为代表的鞍区疾病的发生发展机制、外科内分泌学及激素的序贯替代治疗,尤其擅长颅咽管瘤治疗及远期内分泌调理;在国内外神经外科及内分泌杂志发表医学论文20余篇,其中SCI论文10余篇,主持或参与国家级及省级基金6项。第五届“羊城好医生”。

南方医科大学彭俊祥团队发现生长激素促进下丘脑损伤后轴突再生

通讯作者: 漆松涛,主任医师,教授,博士生导师,1959年4月生,江西宜丰人。大学毕业,获硕士、博士学位,享受国务院特殊津贴,为广东省首届名医。现任广州南方医院神经外科、南方脑科中心主任,博士生导师,广东省神经外科学会副主任委员、全军神经外科学会常委、解放军新药评审委员、国家自然科学基金评审专家、中国微侵袭神经外科杂志、中国临床神经外科杂志、广东医药杂志、实用医学杂志、岭南急救医学杂志、中华医学实践杂志、南方护理杂志、第一军医大学学报等十几家杂志常务编委和编委;广东省、广州市医疗事故鉴定委员会委员;广东X刀治疗中心顾问等职。参编专著四部,主编《神经外科手术图解及述评》等大型专著三部;获得省部级奖励6次,其中二等奖4项,三等奖2项。一直从事神经外科的临床和科研工作,对颅脑显微外科手术有很高的造诣,经手术治愈的病例遍布香港、澳门、台湾及美国、东南亚等,尤其对颅脑血管病及复杂高危疑难手术有自己独特的风格,取得了满意的疗效。

南方医科大学南方医院李凯硕士和冯展鹏博士、熊智伟硕士为文章第一作者。

摘要: 既往研究显示,生长激素可调节下丘脑相关的能量代谢、应激和激素释放,因此生长激素在治疗下丘脑损伤方面存在巨大潜力。实验经颅顶入路通过3D打印刀结合电解损伤损伤雄性小鼠下丘脑垂体柄损伤,建立了特异性下丘脑轴突损伤模型,而后以生长激素腹腔注射进行干预治疗。结果可见,生长激素可通过促进胰岛素样生长因子1及其受体表达,促进下丘脑神经元的存活以及从下丘脑正中隆起到垂体后叶的轴突再生和血管重建,从而减轻了下丘脑损伤所致的中枢性尿崩症和情绪焦虑。这一结果提示,生长激素可通过影响生长激素-胰岛素样生长因子1轴促进下丘脑损伤后轴突的重建。

关键词: 生长激素;再生;下丘脑;胰岛素样生长因子1;催产素;损伤;垂体柄;精氨酸加压素

文章来源: Li K, Feng Z, Xiong Z, Pan J, Zhou M, Li W, Ou Y, Wu G, Che M, Gong H, Peng J, Wang X, Qi S, Peng J (2024) Growth hormone promotes the reconstruction of injured axons in the hypothalamo-neurohypophyseal system. Neural Regen Res 19(10):2249-2258.