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Spatiotemporal dynamics of the cellular components involved in glial scar formation following spinal cord injury - 31/08/22

Doi : 10.1016/j.biopha.2022.113500 
Ce Zhang a, Jianning Kang a, Xiaodi Zhang b, Ying Zhang a, Nana Huang a, Bin Ning a, , 1
a Central Hospital Affiliated to Shandong First Medical University, Shandong First Medical University & Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan, Shandong 250013, China 
b School of Clinical Medicine, Weifang Medical University, Weifang, China 

Correspondence to: Central Hospital Affiliated to Shandong First Medical University, No. 105, Jiefang Road, Jinan, Shandong 250013, China.Central Hospital Affiliated to Shandong First Medical UniversityNo. 105, Jiefang RoadJinanShandong250013China

Abstract

Spinal cord injury (SCI) triggers complex inflammatory and pathological processes that ultimately lead to scar formation, thus resulting in the severe and irreversible loss of function. The composition of spinal cord scars in SCI can be divided into cellular components and non-cellular components such as the extracellular matrix (ECM). Studies targeting the ECM, such as chondroitin sulfate proteoglycans (CSPGs), have achieved promising therapeutic results. On the other hand, with the application of new techniques in the field of SCI, an increasing body of research has been targeted to the complex mechanisms that occur in the cellular components during scar formation. Here, we meticulously describe the spatial distribution and dynamic changes of the cellular components involved in the formation of scars following SCI, including microglia, astrocytes, fibroblasts, and macrophages, paying particular attention to the recent application of new technologies. In addition, we outline the therapeutic approaches that target the cellular components of scar formation and explore potential therapeutic measures to improve functional recovery after SCI.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

The dynamic spatiotemporal variation of cellular components is described during scar formation following SCI.
The therapeutic strategies for the cellular components involved in scar formation are summarized.
Comparing currently different treatment strategies lays the groundwork for future SCI treatment.

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Keywords : Spinal cord injury, Glial scar, Therapeutic strategy, Spatiotemporal dynamics, Cellular components

Abbreviations : BDNF, BSCB, CDNF, C1q, CCL, CSPGs, CST, ECM, FN, GDNF, GFAP, LN, MCP-1, MHCII, MSCs, NAs, NSCs, OPCs/OLPs, RAs, RpST, SAs, SCI, TIMP-1, YS EMPs


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