脊髓切开术治疗大鼠急性创伤性脊髓损伤的机制

【作者】 杨德刚； 李建军； 杜良杰； 杨明亮； 顾蕊； 高峰； 胡安明； 李军； 何件根； 冯雨桐； 褚宏宇； 高连军；

【机构】 中国康复研究中心北京博爱医院脊柱脊髓神经功能重建科；

【摘要】 背景与目的:虽然许多研究表明脊髓切开术能改善脊髓损伤动物的运动功能,然而其分子机制仍然不清楚。自噬是指溶酶体降解利用细胞内物质成分的过程,自噬的过度活化可导致细胞死亡,本研究旨在通过检测自噬活性变化探讨脊髓切开术的神经保护机制与自噬活性的关系。方法:108只成年雌性SD大鼠随机分为假手术组、挫伤组和24h手术组(每组36只)。应用NYU打击器制备大鼠T10脊髓挫伤模型。手术组在造模后24h行脊髓切开术。在脊髓挫伤后的第1天、7天、14天,采用开放场地试验检查BBB评分评估大鼠的运动功能变化。分别在伤后第3天、7天、14天应用Western blot法检查LC3B-Ⅱ的蛋白含量变化,应用荧光定量PCR技术检测LC3B-Ⅱ、Beclin-1、mTORC1、Bcl-2的mRNA表达变化。在伤后3天应用电镜观察自噬体的形成。结果:损伤后7天、14天时手术组大鼠的平均BBB评分均明显高于挫伤组(P<0.05)。脊髓损伤后3天、7天、14天的LC3B-Ⅱ蛋白表达水平显著高于假手术组(P<0.05);手术组LC3B-Ⅱ的蛋白表达水平明显低于挫伤组(P<0.05)。RT-PCR分析,手术组LC3B-Ⅱ的mRNA水平明显低于挫伤组(3天、7天、14天,P<0.05);手术组Beclin-1的mRNA水平明显低于挫伤组(7天、14天,P<0.05);而手术组mTORC1、Bcl-2的mRNA水平明显高于挫伤组(3天、7天,P<0.05)。线性相关性分析,脊髓损伤后7天、14天大鼠脊髓损伤区的LC3B-Ⅱ蛋白含量和mRNA水平以及Beclin-1mRNA水平均与行为学BBB评分存在负相关,相关性高(P<0.05)。电镜观察脊髓挫伤后自噬体形成增多,手术组自噬体形成减少。结论:脊髓切开术能改善急性创伤性脊髓损伤大鼠的运动功能;脊髓切开术能抑制脊髓损伤后自噬的异常激活;脊髓切开术对大鼠脊髓损伤区域自噬的抑制机制可能与影响mTORC1和Bcl-2基因表达有关。更多还原