甲強(qiáng)龍對(duì)損傷脊髓熱休克蛋白70表達(dá)的影響.pdf

1、脊髓損傷后神經(jīng)功能的保護(hù)和恢復(fù)仍然是世界性的一大難題.脊髓局部損傷后會(huì)出現(xiàn)一系列的病理變化,最終導(dǎo)致脊髓細(xì)胞和組織的壞死.原發(fā)性損傷周圍的神經(jīng)元細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞、以及毛細(xì)血管暴露于明顯變化的微環(huán)境中,其中一些細(xì)胞由于不能耐受這種變化而死亡,這是所謂的繼發(fā)性損傷.那些經(jīng)受住微環(huán)境變化的神經(jīng)元細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞便得以存活.為了改善脊髓損傷后的結(jié)果,大量各種各樣的試驗(yàn)主要都是針對(duì)脊髓的繼發(fā)性損傷所進(jìn)行的.繼希望于盡量保持原發(fā)性損傷灶周圍細(xì)胞的存活.

2、神經(jīng)細(xì)胞在遭受應(yīng)激性刺激后會(huì)迅速產(chǎn)生所謂的應(yīng)激蛋白或熱休克蛋白(heat shock proteins,HSPs).從其他的的實(shí)驗(yàn)研究中我們已經(jīng)知道其中一些HSPs,如熱休克蛋白70(HSP70)能夠通過各種機(jī)制,對(duì)神經(jīng)細(xì)胞發(fā)揮保護(hù)作用.一個(gè)亞致死性的預(yù)刺激如熱休克、暫時(shí)性缺血能夠誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生HSP70,幫助細(xì)胞更好地抵抗隨后嚴(yán)重的損傷性刺激.但由于預(yù)刺激不能控制HSPs表達(dá)區(qū)域、表達(dá)強(qiáng)度和表達(dá)類型,臨床大部分脊髓損傷都為突發(fā)性,這

3、種方法無法應(yīng)用于臨床.基因技術(shù)已經(jīng)能夠使有機(jī)體在特定的組織和細(xì)胞中大量表達(dá)HSP70,包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)細(xì)胞,但目前還僅限于體外培養(yǎng)的細(xì)胞和小部分動(dòng)物體內(nèi),雖說應(yīng)用前景美好,但需耐心等待.目前,如果能夠通過藥物誘導(dǎo)HSP70在脊髓內(nèi)大量地表達(dá),對(duì)臨床預(yù)防和治療脊髓損傷則具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.臨床上一些嚴(yán)重脊髓壓迫的病人,由于脊髓缺血一再灌注損傷,在手術(shù)解除脊髓壓迫后,病人可能發(fā)生癱瘓;脊柱畸形矯正手術(shù)很可能導(dǎo)致脊髓牽拉傷.這些情況如果

4、能夠通過手術(shù)前使用藥物誘導(dǎo)脊髓神經(jīng)細(xì)胞大量表達(dá)HSP70,則對(duì)術(shù)中、術(shù)后脊髓神經(jīng)功能的維護(hù)具有積極的意義.甲基強(qiáng)地松龍(Methylprednisolone,MP)是美國(guó)FDA批準(zhǔn)的唯一一個(gè)用于治療急性脊髓損傷的藥物.其標(biāo)準(zhǔn)治療方案已經(jīng)在世界各地廣泛應(yīng)用.研究表明MP通過多方面機(jī)理發(fā)揮其對(duì)脊髓的保護(hù)作用,但是否存在這樣一個(gè)機(jī)理——MP通過誘導(dǎo)HSP70表達(dá)而在某種程度上發(fā)揮它對(duì)脊髓的保護(hù)作用?目前尚未見相關(guān)報(bào)道.本課題是脊髓損傷的預(yù)防和

5、治療基礎(chǔ)研究的一部分.通過檢測(cè)HSP70在正常和損傷脊髓內(nèi)的表達(dá)情況,以及預(yù)防性使用MP和治療性使用MP對(duì)其表達(dá)的影響,嘗試探索MP是否通過影響HSP70在脊髓神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)而在某種程度上發(fā)揮對(duì)損傷脊髓的保護(hù)作用.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究脊髓損傷(spinal cord injury SCI)后大鼠脊髓內(nèi)HSP70的表達(dá),以及大劑量MP對(duì)脊髓損傷后脊髓內(nèi)HSP70表達(dá)的影響.實(shí)驗(yàn)方法:采用Allen法建立脊髓損傷動(dòng)物模型.第一部分:選用SD大鼠

6、65只,隨機(jī)分為三組:單純手術(shù)組(OP組,n=5);脊髓損傷組(SCI組,n=5);另外設(shè)立一組空白對(duì)照組(C組,n=5),并在脊髓損傷后6個(gè)時(shí)間點(diǎn):2小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)(空白對(duì)照組任選一個(gè)時(shí)間點(diǎn)),取出脊髓標(biāo)本進(jìn)行脊髓病理形態(tài)學(xué)觀察、HSP70的免疫組織化學(xué)染色觀察,并采用圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行定量分析.第二部分:選用SD大鼠90只,隨機(jī)分為三組:預(yù)防使用MP脊髓損傷組(PT組,n=5);治療使用MP脊髓損

7、傷組(TR組,n=5);為了排除藥物其它作用對(duì)結(jié)果可能造成的影響,我們還設(shè)立了單純用藥組(CO組,n=5);也在脊髓損傷后6個(gè)時(shí)間段:2小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí),進(jìn)行脊髓病理形態(tài)學(xué)和HSP70的免疫組織化學(xué)染色等觀察,并結(jié)合圖像分析系統(tǒng)對(duì)HSP70免疫染色陽性神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行定量分析.實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1.大鼠SCI后,損傷段脊髓有明顯出血、水腫、變性、空泡、壞死等病理變化,打擊兩端的繼發(fā)性損傷嚴(yán)重;2.單純手術(shù)組脊髓內(nèi)

8、HSP70的表達(dá)呈弱陽性,單純損傷組脊髓神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)HSP70表達(dá)明顯增加,兩者的表達(dá)都在損傷后12至24小時(shí)之間達(dá)到高峰.3.預(yù)防或治療性使用MP后,脊髓的繼發(fā)性損傷減輕;在所有觀察的時(shí)間點(diǎn)HSP70的表達(dá)明顯增強(qiáng),均顯示為強(qiáng)陽性,表達(dá)高峰有所提前;尤其是預(yù)防性使用MP后,HSP70的表達(dá)在損傷后2小時(shí)便已達(dá)到很高的程度.結(jié)論:1.多種刺激都能誘導(dǎo)脊髓神經(jīng)細(xì)胞表達(dá)HSP70.2.不同的刺激類型、不同的刺激強(qiáng)度誘導(dǎo)脊髓神經(jīng)細(xì)胞HSP70表