Detection of gene expression pattern in the early stage after spinal cord injury by gene chip

Ｓｐｉｎａｌｃｏｒｄｉｎｊｕｒｙ (ＳＣＩ )ｉｓａｍｕｌｔｉｆａｃｔｏｒｐａｔｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ,ｗｈｉｃｈｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｉｎｉｔｓｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎｔｈｅｒａｐｙ ,ｓｏｔｈｉｓｉｓｗｈｙｗｅｃａｎｎｏｔｅｘｐｅｃｔｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｒｅｓｕｌｔｉｆｏｎｌｙａｆｅｗｆａｃｔｏｒｓａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ .Ｇｅｎｅｃｈｉｐ(ＤＮＡｍｉｃｒｏａｒｒａｙ)ｉｓａｎｅｗｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｃｈａｒ…     

大鼠脊髓损伤后诱导型-氧化氮合酶基因表达变化的实验研究

目的 :探讨大鼠脊髓损伤后诱导型一氧化氮合酶 (iNOS)mRNA表达的变化规律。方法 :SD大鼠 48只 ,随机分为 8组 ,采用Allen’s脊髓损伤打击模型 ,以逆转录 -聚合酶链反应 (RT -PCR)法测定伤段脊髓组织iNOSmRNA表达情况。结果 :iNOSmRNA在脊髓损伤前即有表达 ,损伤后早期无明显变化 ,伤后 72h开始升高 ,1周时达到高峰。结论 :脊髓继发性损害的持续时间可能大于传统观念 ,针对继发性损害所作的治疗应持续至脊髓损伤后较长的一段时间     

大鼠脊髓损伤后一氧化氮合酶基因表达的变化

目的　探讨大鼠脊髓损伤后3种类型一氧化氮合酶（NOS）mRNA表达的变化规律。方法　成年SD大鼠36只,随机分为种类6组,每组6只大鼠。建立大鼠脊髓压迫伤模型,以逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）法测定伤段脊髓组织神经型（nNOS）、诱导型（iNOS）及内皮型（eNOS）一氧化氮合酶的mRNA表达情况。结果　脊髓压迫伤后nNOSmRNA及NOSRNA表达增强,伤后6h达到高峰0.633±0.012、1.236±0.207;iNOSmRNA表达亦增高,但在伤后24h才达到高峰1.043±0.049。结论　脊髓损伤后NOSmRNA的表达增强,但不同类型的NOSmRNA变化规律不同,增强或抑制不同NOSmRNA的表达可能减轻脊髓继发性损伤。     

大鼠脊髓损伤后Wnt信号分子的表达变化

目的:探讨大鼠脊髓损伤后不同时期Wnt信号分子Wnt-1、β-连锁蛋白(β-catenin)及糖原合成酶激酶-3β(GSK-3β)在脊髓损伤局部的表达情况.方法:50只成年雌性SD大鼠随机均分为对照组和实验组,麻醉下手术显露T9～T11椎板,切除T10全椎板,实验组大鼠用NYU打击器以10g×5cm的打击能量致伤T10脊髓,对照组只行全椎板切除,不致伤脊髓.分别于术后1d、3d、5d、7d、14d每组各取5只大鼠,取以损伤区为中心共15mm范围内(对照组取相应部位)脊髓组织,提取总RNA,采用半定量RT-PCR的方法检测脊髓组织中Wnt-1、β-catenin及GSK-3β的mRNA表达量.结果:脊髓损伤后1d和3d时Wnt-1和β-catenin出现高表达,5d后其表达逐渐减弱,14d左右其表达基本恢复到正常水平,而在脊髓损伤后1d和3d时GSK-3β呈低表达,5d后其表达逐渐增强,各时间点之间差异有显著性(P<0.05).对照组中Wnt-1和β-catenin及GSK-3β均呈低表达,各时间点表达无显著差异(P<0.05).结论:大鼠脊髓损伤后损伤局部脊髓组织中Wnt-1,β-catenin及GSK-3β的表达发生变化,提示Wnt信号在脊髓损伤后的早期被激活,其可能与脊髓损伤后的修复再生有关.     

重组人促红细胞生成素对大鼠脊髓损伤后白细胞介素-10表达的影响及意义

目的　探讨重组人促红细胞生成素 (rHuEPO)对大鼠脊髓损伤后白细胞介素 10 (IL 10 )表达的影响。方法　SD大鼠 10 2只 ,随机分为 4组 ,采用改良Allen脊髓损伤打击模型 ,以逆转录 -聚合酶链反应(RT PCR)法测定伤段脊髓组织IL 10mRNA的表达情况。结果　正常脊髓组织内存在IL 10mRNA的表达 ;脊髓损伤后IL 10mRNA表达逐渐增强 ,在伤后 16 8h达高峰 (本实验的最后观察点 ) ;脊髓损伤后 30min注射rHuEPO能明显上调损伤脊髓组织内IL 10mRNA的表达。结论　脊髓损伤后IL 10mRNA表达逐渐增强 ;rHuEPO通过上调IL 10mRNA的表达 ,对脊髓继发性损伤可能有保护作用。     

大鼠神经病理性痛早期脊髓背角Homer-1a基因的表达

目的 探讨大鼠神经病理性痛早期脊髓背角Homer-1a基因的表达.方法 健康雄性SD大鼠60只,体重200～220 g,随机分为3组(n=20):正常对照组(C组)、假手术组(S组)和慢性背根神经节压迫组(CCD组).CCD组制备CCD诱导神经病理性痛模型,分别于术前48 h(基础状态)、术后4、8、24 h时取5只大鼠,测定热痛阈,然后取术侧L4,5节段脊髓,采用实时定量PCR技术测定脊髓背角Homer-1a基因的表达水平.结果 与基础值相比,CCD组术后4、8 h时脊髓背角Homer-1a基因表达上调(P<0.01),术后24 h时降至基础值水平(P0.05),术后24 h时热痛阈降低(P<0.01).与C组和S组比较,CCD组术后4、8 h时脊髓背角Homer-1a基因表达上调,术后24 h时热痛阈降低(P<0.01).结论 大鼠神经病理性痛早期脊髓背角Homer-1a表达水平迅速而短暂的上调,可能抑制早期痛敏的发生.     

大鼠牵张性脊髓损伤后细胞凋亡及相关基因表达的实验研究

目的观察大鼠牵张性脊髓损伤后细胞凋亡现象,检测脊髓损伤后凋亡相关基因的表达。方法大鼠脊髓T13～L2经牵张损伤,皮层体感诱发电位(CSEP)监测P1N1波幅下降至术前波幅70%后,分别于术后30min、6h、1、4、7、14、21d处死大鼠,取材(n=4)。应用流式细胞仪、原位末端脱氧核糖核苷酸转移酶介导dUTP标记(TUNEL)技术观察脊髓细胞凋亡情况,用免疫组化检测p53、bax和bcl2的表达。结果流式细胞仪及TUNEL法检测显示,损伤组术后6h凋亡细胞开始增多,术后7d细胞凋亡率达高峰,随后开始回落,持续21d,与空白对照组及椎板切除组比较,差异有显著性意义(P<005,001)。TUNEL法染色显示,白质中出现大量胶质细胞凋亡。免疫组化染色显示损伤组术后6h开始,p53、bax和bcl2阳性表达开始增多,p53阳性细胞数术后4d达高峰,bax和bcl2术后7d达高峰,损伤组各时相点的阳性表达与空白对照组与椎板切除组比较差异有显著性意义(P<005,001)。结论牵张性脊髓损伤后存在细胞凋亡现象,从形态上看包括神经元和胶质细胞凋亡,细胞凋亡是牵张性脊髓损伤继发损害中细胞死亡的一种重要形式,也是继发损伤期的重要病理变化。凋亡相关基因p53、bax大量表达,可能在脊髓细胞凋亡过程中起重要作用。     

Gene expression of inducible nitric oxide synthase in injured spinal cord tissue

ＮＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＯｒｔｈｏｐｅｄｉｃｓ ,ＺｈｕｊｉａｎｇＨｏｓｐｉｔａｌ,ＴｈｅＦｉｒｓｔＭｉｌｉｔａｒｙＭｅｄｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ,Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ 5 10 2 82 ,Ｃｈｉｎａ (ＬｉｕＣＬ ,ＪｉｎＡＭ ,ＺｈｏｕＣＳａｎｄＣｈｅｎＢ)ＴｈｉｓｗｏｒｋｗａｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ (Ｎｏ :3980 0 16 6 )ｉｔｒｉｃｏｘｉｄｅ (ＮＯ) ,ａｈｉｇｈｌｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄｍｏｌｅｃｕｌｅ ,ｉｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎ…     

牵张性脊髓损伤后神经细胞中Caspase-3表达及其作用的实验研究

目的:观察大鼠牵张性脊髓损伤后脊髓神经细胞中半胱氨酸天冬氨酶3(Caspase-3)的表达及其在神经细胞凋亡中的作用。方法:大鼠脊髓T13~L2经牵张损伤,皮层体感诱发电位监测P1-N1波幅下降至术前波幅70%后维持10m in,分别于术后6h、1、4、7、14、21d处死取材。采用流式细胞仪、原位末端脱氧核苷酸转移酶介导的生物素脱氧尿嘧啶核苷酸缺口末端标记法(TUNEL法)、免疫组织化学检测等方法观察大鼠脊髓神经细胞中Caspase-3表达变化及神经细胞凋亡情况,测定Caspase-3活性。结果:脊髓损伤后神经细胞凋亡率、TUNEL阳性细胞数、Caspase-3免疫组织化学阳性表达及Caspase-3活性测定均较空白对照组及椎板切除组显著升高(P<0.05或0.01),前三项指标改变趋势大致相同,均为术后7d达高峰,而Caspase-3活性则术后4d达高峰。结论:大鼠牵张性脊髓损伤后神经细胞中Caspase-3表达增高、Caspase-3活性增强,是检测神经细胞凋亡的早期生物学指标,对认识脊髓损伤机制具有一定的意义。     

大鼠脊髓损伤后GDNFmRNA表达变化及意义

目的　探讨 GDNFm RNA在大鼠脊髓损伤后表达变化及其意义。方法　改良 Allen’s脊髓撞击 (10 g× 7.5 cm)致伤大鼠 T1 段脊髓 ,以 β- Actin为内参照物 ,应用半定量 RT- PCR方法 ,观察大鼠脊髓损伤前及损伤后不同时间 GDNFm RNA表达变化。结果　 GDNFm RNA在正常成年大鼠脊髓微量表达 ,脊髓损伤后 2 4h表达增加 5倍 ,72 h增加 2 0倍 ,7d增加 4倍 ,10 d仍高于正常水平。结论　脊髓损伤后早期 GDNFm RNA表达增加 ,是神经元自我保护作用的一种表现 ;损伤神经元修复需要大量 GDNF,应用 GDNF治疗脊髓损伤时应早期用药     

钙离子及其阻滞剂对脊髓灰质c-fos基因表达的影响

目的探讨细胞外高钙离子及其阻滞剂对脊髓灰质c-fos基因表达的影响。方法用原位杂交方法分别观察离体培养脊髓组织在高钙离子环境下和加用阻滞剂AP5及尼卡地平30min～12h不同时间点c-fos基因的表达变化。结果高钙损伤后30min～6h脊髓组织灰质中c-fos表达明显较对照组强,4h达到高峰,8h即恢复至对照水平;钙离子阻滞剂组30min～8h均有增强,6h后达高峰。结论高钙离子能诱导离体脊髓组织灰质c-fos基因的表达,提示钙离子在脊髓继发性损伤的作用可能是通过介导c-fos等即早基因的表达实现的;钙离子阻滞剂AP5和尼卡地平未能完全阻断钙离子对c-fos表达的介导作用,仅表现为推迟表达高峰。     

高Ca2+对脊髓灰质中c-fos基因表达的影响

目的探讨细胞外高Ca^2＋对脊髓灰质c-fos基因表达的影响.方法用原位杂交方法观察离体培养脊髓组织在高钙离子环境下30 min～12 h不同时间点c-fos基因的表达变化.结果高钙损伤后30 min～6 h脊髓组织灰质中c-fos表达明显较对照组强,4～6 h达到高峰,8 h即恢复至对照水平.结论高钙离子能诱导离体脊髓组织灰质c-fos基因的表达,提示钙离子在脊髓继发性损伤的作用可能是通过介导c-fos等即早基因的表达实现的.     

Remote adenoviral gene delivery to the spinal cord: contralateral delivery and reinjection

OBJECTIVE: This study characterizes the distribution of adenoviral genes in the spinal cord after viral vector injection into the sciatic nerve. It also evaluates the ability of repeated adenoviral sciatic nerve injections to prolong gene expression in the spinal cord. METHODS: Rat sciatic nerves were unilaterally coinjected with the retrograde tracer Fluoro-Gold (Fluorochrome, Inc., Denver, CO) and the adenoviral vector Ad5RSVntLacZ. The distribution of adenoviral gene expression in the spinal cord was compared with that of Fluoro-Gold. Next, levels of gene expression in the sciatic nerve and spinal cord were compared after single and repeated injections of Ad5RSVntLacZ. Finally, remote spinal cord gene expression in naive animals was compared with expression in animals that had been pretreated with subcutaneous Ad5RSVntLacZ inoculation. RESULTS: Viral gene expression was detected in all quadrants of the spinal cord gray matter, whereas Fluoro-Gold was detected only in the ipsilateral ventral horn (n = 5). This remote delivery was blocked by sciatic nerve transection (n = 10). Viral gene expression occurred in the sciatic nerve after both initial and repeated injections, whereas remote gene expression in the spinal cord was observed only after primary sciatic nerve injection (n = 24; P < 0.003). As with repeated sciatic nerve injections, subcutaneous inoculation with Ad5RSVntLacZ blocked subsequent remote spinal cord gene delivery (n = 8; P < 0.05). CONCLUSION: Remote viral gene delivery occurs in neurons without direct sciatic nerve projections but is dependent on intact peripheral nerves. Repeated injections fail to boost spinal cord gene expression, because of immune recognition of reinjected virus.     

Expression and effect of Caspase-3 in neurons after tractive spinal cord injury in rats

Thereisextensiveapoptosisafterinjuryofthecentralnervoussystem.Apoptosisisarathercomplicatedprocess,involvingwithsubtleregulationsofmacromolecules,likecellreceptor,adaptormolecule,proteaseandinhibitor.Among them,Caspaseproteasefamilyisthecoreinthe processo…     

甲强龙对大鼠急性脊髓损伤后OMgp表达的影响

目的探讨甲强龙对急性脊髓损伤(SCI)大鼠脊髓组织中少突胶质细胞髓鞘糖蛋白(OMgp)表达的影响。方法将80只SD大鼠分为A组(单纯椎板切除对照组)、B组(急性脊髓损伤组)和C组(急性脊髓损伤后甲强龙治疗组),C组在损伤后早期从尾静脉注射甲强龙治疗。对各组大鼠后肢运动功能行BBB评分评价神经功能状况;分别在术后1、3、7、14 d处死各组大鼠,分别取受损节段脊髓行免疫组化染色;应用实时荧光定量PCR技术(RealTime-PCR)方法观察OMgp mRNA的表达。结果 B、C组大鼠在损伤后各个时间点后肢运动功能均有一定程度的恢复;B、C组各个时间点OMgp mRNA表达均显著高于A组(P<0.05),7 d时最高;C组在各个时间点的表达量显著低于B组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论大鼠急性脊髓损伤后OMgp显著升高,早期应甲强龙对OMgp的表达具有明显的抑制作用。     

bcl-xL基因转染对脊髓损伤半胱氨酸蛋白酶-3表达的影响

目的 探讨bcl—xL基因转染对大鼠脊髓损伤Caspase-3表达的影响和对神经细胞的保护作用。方法 制备大鼠胸段脊髓T8,9压迫损伤模型，随机分为2组：对照组．bcl—xL组，将阳离子脂质体质粒混合后直接注入大鼠损伤脊髓，伤后1、3和7d利用半定量逆转录-聚合酶链式反应（RT—PCR）和免疫组织化学检测bcl—xL和Caspase-3表达情况；TUNEL法检测细胞凋亡，观察对神经细胞的保护作用。结果 与对照组相比，bcl—xL组各时间段Caspase-3表达明显降低（P〈0．05），TUNEL阳性凋亡的神经细胞明显减少（P〈0．05）。结论 外源性bcl—xL基因体内转染在损伤脊髓的过度表达可减少脊髓不完全性损伤后凋亡，可能与其下调Caspase-3的有关。     

Role of endogenous norepinephrine and effects of alpha- and beta-blockers in experimental spinal cord compression injury

The changes in spinal cord micro-circulation were investigated after administering alpha- and beta-blockers to rabbits with acute spinal cord injury. Immediately after the 8th thoracic spinal cord was injured by applying pressure with a weight (50 g) for 1 minute, an alpha or beta-blocker was injected into the subarachnoid space of the injured region of the spinal cord. Spinal cord edema, blood flow, vascular permeability, and the mean arterial pressure were compared between the groups treated with each agent and the control group. One hour after the injury, the water content of the spinal cord was significantly lower in the phenoxybenzamine-treated group than in the control group. After 6 hours, however, no significant difference was observed between these two groups. The spinal cord blood flow was higher in the phenoxybenzamine-treated group than in the control group until 6 hours after the injury. These results suggest involvement of norepinephrine in the formation of edema at the early stage of spinal cord injury.