急性脊髓损伤模型大鼠血清和脊髓的代谢组学研究

目的:采用~1H NMR核磁共振代谢组学的方法研究急性脊髓损伤模型大鼠的代谢组学特征及生物标志物,探讨核磁共振代谢组学应用于脊髓损伤研究的可行性。方法:取8周龄清洁级雄性SD大鼠20只,体重(200±10)g,按照随机数字法分为假手术组和模型组,每组10只,模型组采用改良的Allens法制作急性脊髓不完全损伤模型,假手术组不损伤脊髓,术后第1、5、7天采用BBB运动功能评分法进行行为学观察,术后第7天收集脊髓组织作病理学观察,核磁共振代谢组学对两组大鼠血清和脊髓样本进行代谢组学分析。结果:BBB评分显示假手术组术后后肢运动无明显改变,各时间点差异无统计学意义,模型组大鼠术后双下肢呈迟缓性瘫痪,BBB运动评分较低,各时间点差异存在统计学意义,两组运动功能评分在各时间点的差异均有统计学意义;病理切片显示假手术脊髓结构正常,神经分布均匀,模型组脊髓组织结构紊乱,神经元数目减少,存在炎性细胞浸润和空腔坏死组织。代谢组学分析表明,血清中极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)、谷氨酰胺(glutamine)、柠檬酸(citrate)、二甲基甘氨酸(DMG)等物质和脊髓中谷胱甘肽(glutathione)、3-羟基丁酸(3-OH-butyrate)、N-乙酰天冬氨酸(NAA)、磷酸胆碱(GPC)、谷氨酸(glutamate)、抗坏血酸(ascorbate)等物质浓度有明显变化(P0.05)。结论 :通过对假手术组和模型组大鼠血清和脊髓样本进行代谢组学检测和分析得到了两组样本的差异性代谢物质,有助于解释急性脊髓损伤后血清和脊髓组织中的特异性小分子物质的变化规律,为后期针对性地研究这些代谢标记物在急性脊髓损伤中的作用提供研究基础。