Neuregulin-1在大鼠脊髓缺血损伤中的早期保护作用

论文摘要

脊髓缺血缺氧性损伤具有较高的发病率、较高的致残率的特点，为脊柱外科中常见的病症。因此，对脊髓缺血缺氧性损伤的防治与研究极其重要。脊髓缺血缺氧性损伤后脊髓内神经元的存活，与病人的预后密切相关，所以在脊髓缺血缺氧性损伤早期，甚至是在术前对脊髓内神经元进行必要的保护具有重要的理论意义和现实的临床应用价值。Neuregulin-1（NRG-1）是一种细胞间信号转导蛋白，由神经胶质细胞和神经元产生。它既能促进神经元的存活和神经突起的生长，又能促进胶质细胞的生长和分化，在生理和病理情况下均发挥着重要作用。星形胶质细胞是中枢神经系统（CNS）中数量最多的细胞，占脑细胞总体积的一半以上，在生理及病理过程中的作用突出。那么，星形胶质细胞在脊髓缺血缺氧性损伤中，其形态和NRG-1的产生有什么变化?在疾病过程起着怎样的作用?是值得研究的问题。为了探讨这些问题，本实验做了如下工作：1．建立SD大鼠脊髓缺血缺氧性损伤模型，以假手术组大鼠为对照，研究脊髓缺血缺氧性情况下，大鼠脊髓内星形胶质细胞的变化及其NRG-1和ErbB4表达的变化。用免疫组织化学法观察了大鼠脊髓缺血缺氧性损伤前后星形胶质细胞形态和数量的变化；检测比较了脊髓缺血再灌注7天（d）后NRG-1及其受体ErbB4在脊髓细胞中的定位及表达；用Western blot的方法检测了脊髓缺血再灌注7d后NRG-1蛋白的表达。结果显示：缺血组星形胶质细胞大量增生，形成很多反应性星形胶质细胞；NRG-1在星形胶质细胞、神经元都有表达，且缺血后表达增高（P＜0.05）；NRG-1的受体ErbB4缺血后表达上调，且表达主要位于神经元。这个结果提示：可能从脊髓缺血缺氧性损伤早期开始，星形胶质细胞就增生且增加对NRG-1的表达，并通过其受体的高表达对邻近神经元起保护作用。2．为进一步了解NRG-1在缺血时对于细胞凋亡是否有抑制作用，本实验给大鼠脊髓蛛网膜下腔注射了NRG-1后，用RT-PCR的方法检测比较了正常对照组、假手术组、缺血组、缺血生理盐水注射组和缺血用药组五组大鼠脊髓内caspase3 mRNA的表达。结果显示：与正常对照组和假手术组相比，缺血组caspase3 mRNA的表达增多（P＜0.05），用药后caspase3 mRNA的表达明显减少（P＜0.05），而以生理盐水代替NRG-1组大鼠的caspase3 mRNA的表达与缺血组相似（P＞0.05）。这些结果提示：脊髓缺血缺氧性损伤时，外源性的NRG-1可能对细胞凋亡有抑制作用或对凋亡中的细胞有一定的修复作用。3．体外培养细胞的低氧实验。将传三代的星形胶质细胞放在5％CO2和95％的N2的培养环境中低氧培养20min，建立低氧模型。然后放回正常培养箱中复氧培养，分别于复氧2、4、6、8、10、12h后，应用免疫荧光双标技术和Western blot法，检测比较了正常培养和低氧培养情况下星形胶质细胞中NRG-1蛋白的表达。结果显示：正常培养的大鼠大脑皮质星形胶质细胞中有少量NRG-1蛋白表达，低氧培养后NRG-1蛋白表达增加（P＜0.05），且呈时间依赖性趋势，其表达量随复氧时间的延长而增加，8h到达高峰，随后逐渐降低，甚至低于正常水平（P＜0.05）。这些结果表明：受低氧刺激以后，星形胶质细胞可能通过产生大量的NRG-1对其周围的神经元起一定的保护作用。我们的结果提示，占脊髓细胞总体积50％以上的星形胶质细胞在脊髓缺血缺氧性损伤时可产生大量NRG-1，这些NRG-1一方面可能作用于自身，促进星形胶质细胞增生以产生其它各种营养因子；另一方面可能直接作用于星形胶质细胞周围的神经元，起着神经营养因子的作用。这样可能在一定程度上代偿缺血状态，从而保护缺血的脊髓组织，减少缺血对神经元的影响。这些结果对了解NRG-1的生物学特性及其对神经元的保护作用有重要意义。

论文目录

• 缩略词表
• 中文摘要
• 英文摘要
• 引言
• 第一部分:大鼠脊髓缺血再灌注损伤模型的建立及行为学观察
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 第二部分:大鼠脊髓大鼠脊髓缺血后NRG-1及其受体ErbB4表达的变化
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 第三部分:低氧诱导大鼠星形胶质细胞中NRG-1的表达
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 全文小结
• 参考文献
• 文献综述
• 附件
• 致谢