臂丛损伤脊髓运动神经元与神经根GAP-43 mRNA表达

目的：探讨臂丛根性撕脱伤后脊髓腹角运动神经元胞体及其神经根GAP-43 mRNA的表达变化及其影响因素,为臂丛损伤的修复治疗提供理论依据.方法：本实验创立三种臂丛根性撕脱伤模型：C7前根撕脱（Ⅰ组）;C7前根撕脱＋切断同侧C5～T1后根（Ⅱ组）;C7前根撕脱＋C5和C6之间作同侧脊髓半横断（Ⅲ组）.术后2周按CBS评分标准检查动物神经缺失症状,用SYBR Green荧光定量RT-PCR方法检测脊髓腹角运动神经元胞体及其神经根GAP-43 mRNA的表达改变.结果：根据CBS评分标准,对照组计为0分,Ⅰ组计分较低、Ⅲ组计分最高.对照组C7神经元胞体和C7神经根中GAP-43 mRNA表达量相近,但三种损伤组术后2周神经元胞体内GAP-43 mRNA表达均上调,而神经根内表达却下调.结论：（1）臂丛根性撕脱伤后脊髓腹角运动神经元胞体GAP-43 mRNA表达受突触前机制的调控;（2）臂丛损伤2周时神经元胞体内GAP-43 mRNA表达呈现高峰期,此时进行神经移位术将显著提高神经修复的效果.     

神经根撕脱后脊髓运动神经元的病理表现

目的:观察神经根撕脱后脊髓前角运动神经元的病理表现,探讨在该条件下运动神经元死亡的神经生物学机制。方法:选择成年SD雌性大鼠20只,体重200-300g,撕脱右侧臂丛C₅-T₈神经根,术后动物存活3d、5d、1周后取C₅-C₈节段脊髓,对冰冻切片行NADPH-d组化、c-jun免疫组化、中性红和HE染色。观察神经元的形态,计数脊髓前角NOS阳性运动神经元及存活运动神经元数目,以非损伤侧的前角运动神经元数目为100%,计算百分比。结果:神经根撕脱3d、5d、1周后,损伤侧脊髓前角NOS运动神经元平均阳性率分别为:0.74%±0.59%、24.83%±6.73%、51.16%±8.67%。神经元平均存活率分别为93.00%±4.32%、93.67%±5.27%、89.83%±2.65%;c-Jun从撕脱术后3d就有表达,5d后表达开始减少。运动神经元形态变化不明显。1周时偶见前角运动神经元的胞核偏位,但核膜清晰,核仁尚存,染色体固缩。结论:脊神经根撕脱1周内,脊髓前角运动神经元NOS表达递增,c-Jun表达递减,运动神经元开始死亡。NO/NOS可能通过抑制神经元损伤后的再生反应,促进脊髓前角运动神经元的死亡。     

大鼠臂丛前根撕脱延期再植回对运动神经元存活的作用

目的：建立大鼠臂丛前根撕脱延期再植回模型，研究脊髓前角运动神经元的存活与再生。方法：采用FB逆行示踪法结合NADPH—d组化法与中性红复染，计数阳性神经元．结果：前根撕脱延期3、7、14d再植回组，动物存活3周及6周，脊髓前角运动神经元的存活率分别为79％和75％、58％和51％、57％和50％；NOS阳性神经元的表达率分别为18％和13％、30％和8％、20％和7％。仅做前根撕脱组动物，脊髓前角运动神经元存活率为41％和29％，NOS阳性神经元的表达率为55％和58％。结论：前根撕脱延期再植回能促进脊髓前角运动神经元的存活与再生。     

臂丛损伤后脊髓前后角降钙素基因相关肽的表达及其意义

目的：观察大鼠臂丛损伤后脊髓降钙素基因相关肽(CGRP)的表达变化规律。方法：用大鼠建立3种臂丛损伤模型：右C_7前根撕脱(A组);右C_7前根撕脱 同侧C_5～T_1后根离断(B组);有C_7前根撕脱 右C_5与C_6之间脊髓半横断(C组)。术后1、3、7和14d取C_7节段脊髓,采用免疫组织化学方法和图像分析技术,对脊髓前角和后角CGRP的表达进行检测与分析。结果：各损伤组脊髓前角CGRP表达在术后1～7d呈上升趋势,7d达高峰,然后缓慢下降;脊髓后角CGRP表达在术后1～14d呈显著下降趋势。A组CGRP表达量最高,B组最低,C组居中。结论：臂丛损伤后脊髓前角和后角表达及作用呈不一致性。前角CGRP可能参与神经损伤再生的修复机制;后角CGRP可能与伤害性刺激传导有关。     

臂丛损伤后脊髓前角运动神经元超微结构改变

目的探讨大鼠臂丛损伤导致脊髓前角运动神经元死亡的机制。方法成年雄性SD大鼠24只,其中对照组6只,损伤组18只。建立3种臂丛损伤模型:右C7前根撕脱(A组);右C7前根撕脱+同侧C5～T1后根离断(B组);右C7前根撕脱+右C5与C6之间脊髓半横断(C组)。术后14d取C7节段脊髓,采用尼氏染色方法和透射电镜技术,观察脊髓前角运动神经元的存活率及其超微结构改变。结果术后2周A组脊髓前角运动神经元的存活率最高,B组居中,C组最低。3个臂丛损伤组C7前角均可见凋亡特征性改变:运动神经元内核染色质聚集靠边,核固缩、碎裂、核膜皱褶并内陷,并有染色质团块形成的凋亡小体。细胞体积缩小,胞浆内细胞器密集,线粒体轻度肿胀,核周粗面内质网减少,游离核糖体增多,胞浆内可见较多的空泡。神经元胞体周围的有髓神经纤维和无髓神经纤维呈轻度肿胀,髓鞘的板层结构消失。结论臂丛损伤诱导脊髓运动神经元死亡途径中存在凋亡和坏死两种机制,运动神经元可形成凋亡小体。     

RNA干扰技术抑制nNOS基因对根性撕脱伤脊髓运动神经元的影响

目的研究神经元型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase,nNOS)基因在臂丛神经根撕脱伤中的作用地位。方法设计、筛选并构建针对nNOS基因的siRNA表达载体,建立C5～T1神经根撕脱伤SD雄性大鼠模型,于撕脱后14d脊髓鞘内给予nNOS的siRNA干预,3d后用NADPH-d酶组化反应结合中性红染色评估撕脱伤脊髓运动神经元的nNOS基因表达水平和创伤神经元的存活率。结果臂丛C5～T1根性撕脱伤17d后,C7节段损伤侧前角运动神经元的存活率在siRNA组、siRNA序列对照组和生理盐水组分别为(80.51±9.16)%、(88.26±2.95)%和(89.13±3.47)%;C7节段损伤侧前角运动神经元的nNOS阳性率为(18.10±6.63)%、(42.21±2.29)%和(39.46±2.41)%。nNOS的siRNA能显著减低撕脱伤诱导的nNOS蛋白在前角运动神经元内的表达水平。虽然与对照组相比,nNOS-siRNA组撕脱伤后运动神经元存活率有下降趋势,nNOS的siRNA但并未对撕脱伤导致的运功神经元的死亡造成显著影响。结论鞘内应用siRNA技术能下调撕脱伤后大鼠脊髓运动神经元内nNOS蛋白的表达,nNOS基因有可能发挥维持撕脱伤后运动神经元存活的作用。     

抗BDNF血清对小鼠坐骨神经损伤后脊髓前角运动神经元内GAP-43表达的影响

小鼠坐骨神经压榨损伤后 ,腹腔注射抗 BDNF血清 ,动物存活 2周。用组织原位杂交技术与免疫组织化学方法观察生长相关蛋白 ( GAP-4 3)在脊髓腰骶膨大部前角运动神经元的表达 ,并对实验结果进行图像分析。结果发现 ,注射抗 BDNF血清后坐骨神经损伤侧脊髓前角 GAP-4 3m RNA的阳性神经元与 GAP-4 3免疫反应阳性神经元的数目减少 ,阳性神经元的光密度也降低 ,上述改变在统计学上均有显著意义。结果提示 ,小鼠坐骨神经损伤后内源性 BDNF可能参与脊髓前角运动神经元 GAP-4 3的表达     

臂丛根性撕脱伤激活脊髓表达磷酸化CaMKⅡ的时程及定位研究

目的研究大鼠臂丛根性撕脱伤后磷酸化CaMKⅡ的时间和空间定位。方法将SD大鼠（6-8周龄）在手术显微镜下做臂丛根性撕脱伤手术后,应用Western blot方法测定相应脊髓节段（C7、C8）磷酸化CaMKⅡ在1、2、3d时间点及正常大鼠的表达水平。同时应用免疫荧光染色方法检测目标蛋白在1d时间点大鼠脊髓节段的表达水平及空间定位。结果正常大鼠脊髓相应节段检测不到磷酸化CaMKⅡ,在臂丛根性撕脱伤后1～2d对应脊髓节段的磷酸化CaMKⅡ表达明显升高,撕脱伤后3d明显下降并接近正常水平;免疫荧光结果显示：臂丛根性撕脱伤后1d,损伤侧脊髓前角运动神经元和中间神经元明显表达磷酸化CaMKⅡ,对侧脊髓前角运动神经元和中间神经元也有表达。但强度较撕脱侧明显减弱。结论臂丛根性撕脱伤诱导磷酸化CaMKⅡ在损伤节段1d时高表达,然而在3d时逐步下降到正常水平。     

臂丛根性撕脱伤激活脊髓表达磷酸化CaMKⅡ的时程及定位研究

目的研究大鼠臂丛根性撕脱伤后磷酸化CaMKⅡ的时间和空间定位。方法将SD大鼠(6～8周龄)在手术显微镜下做臂丛根性撕脱伤手术后,应用Western blot方法测定相应脊髓节段(C7、C8)磷酸化CaMKⅡ在1、2、3 d时间点及正常大鼠的表达水平。同时应用免疫荧光染色方法检测目标蛋白在1 d时间点大鼠脊髓节段的表达水平及空间定位。结果正常大鼠脊髓相应节段检测不到磷酸化CaMKⅡ,在臂丛根性撕脱伤后1～2 d对应脊髓节段的磷酸化CaMKⅡ表达明显升高,撕脱伤后3d明显下降并接近正常水平;免疫荧光结果显示:臂丛根性撕脱伤后1 d,损伤侧脊髓前角运动神经元和中间神经元明显表达磷酸化CaMKⅡ,对侧脊髓前角运动神经元和中间神经元也有表达,但强度较撕脱侧明显减弱。结论臂丛根性撕脱伤诱导磷酸化CaMKⅡ在损伤节段1 d时高表达,然而在3 d时逐步下降到正常水平。     

神经生长相关蛋白GAP-43在脊髓损伤后不同时段的表达

目的探讨成年大鼠脊髓损伤后不同时段神经生长相关蛋白GAP-43表达的改变及其在脊髓损伤修复中的意义。方法应用改良的Allen’s法和数字化脊髓损伤模型制备仪建立大鼠脊髓损伤模型,用免疫组织化学方法检测脊髓在损伤后不同时段GAP-43的表达,分析免疫阳性细胞数和细胞的积分光密度值,资料用q检验进行统计分析。结果GAP-43表达于脊髓神经元胞浆及突起中,在前角运动神经元中更为明显,损伤后一周内免疫反应逐渐增强,损伤后第5天积分光密度值（10D）达到高峰（P〈0．01）,2周后明显下调（P〈0．05）。结论脊髓损伤可能诱导损伤区GAP-43表达,在损伤后7d左右表达高峰期出现,提示其可能参与了脊髓损伤神经的生长修复过程。     

葛根素对臂丛根性撕脱后脊髓MMP-9蛋白表达的影响

目的　探讨大鼠臂丛根性撕脱后脊髓基质金属蛋白酶-9（MMP-9）蛋白的表达变化以及葛根素对其表达的影响。 方法　成年雄性SD大鼠174只，随机分为正常组、模型组、葛根素低、中、高处理组。模型组和葛根素处理组行右侧C5~C7脊神经前根撕脱术，术后腹腔注射给药。Western Blot法检测C5~C7节段脊髓MMP-9蛋白的表达。 结果　与正常组比较，臂丛神经根性撕脱后1 d时MMP-9蛋白表达达高峰，3 d降至接近正常，1周后下降至较低水平。葛根素处理组脊髓组织MMP-9蛋白表达在1 d时比模型组显著降低。 结论　MMP-9可能参与臂丛根性撕脱后早期损伤反应，且葛根素可能有助于减轻该种损伤。     

周围神经损伤后脊髓前角运动神经元内游离Ca2+的浓度

背景：神经损伤后可引起细胞膜上Ca²⁺通道的开放,使细胞外Ca²⁺内流,造成细胞内的钙超载。 目的：观察臂丛神经根切断伤后相应脊髓前角运动神经元内游离Ca²⁺浓度的变化。 方法：健康成年雄性Wistar大鼠84只,分为3组：假手术组暴露臂丛神经不切断;对照组臂丛神经切断伤后不做其他处理;实验组臂丛神经切断伤后,给予腹腔注射Ca2+阻带剂维拉帕米4 mg/(kg•d)。于切断伤后12 h,24 h,48 h,72 h,1周,2周,4周每组随机以4只取材。 结果与结论：周围神经损伤开始,对照组及实验组大鼠损伤侧脊髓前角运动神经元细胞内Ca²⁺浓度开始升高,至伤后48 h达高峰,此后逐渐下降,伤后1周,实验组已基本回至正常水平,但仍较假手术组高。说明神经损伤后相应神经元细胞膜上L型Ca²⁺通道开放,Ca2+内流进入细胞内,导致神经细胞内游离Ca²⁺浓度增加,L型Ca²⁺通道可以被维拉帕米阻断,减少神经损伤后的Ca²⁺内流,减少神经细胞凋亡的数量。     

Expression of GAP-43 mRNA in the adult mammalian spinal cord under normal conditions and after different types of lesions,with special reference to motoneurons

Summary In situ hybridization histochemistry was used to detect cell bodies expressing mRNA encoding for the phosphoprotein GAP-43 in the lumbosacral spinal cord of the adult rat, cat and monkey under normal conditions and, in the cat and rat, also after different types of lesions. In the normal spinal cord, a large number of neurons throughout the spinal cord gray matter were found to express GAP-43 mRNA. All neurons, both large and small, in the motor nucleus (Rexed's lamina IX) appeared labeled, indicating that both alpha and gamma motoneurons express GAP-43 mRNA under normal conditions. After axotomy by an incision in the ventral funiculus or a transection of ventral roots or peripheral nerves, GAP-43 mRNA was clearly upregulated in axotomized motoneurons, including both alpha and gamma motoneurons. An increase in GAP-43 mRNA expression was already detectable 24 h postoperatively in lumbar motoneurons both after a transection of the sciatic nerve at knee level and after a transection of ventral roots. At this time, a stronger response was seen in the motoneurons which had been subjected to the distal sciatic nerve transection than was apparent for the more proximal ventral root lesion. An upregulation of GAP-43 mRNA could also be found in intact motoneurons located on the side contralateral to the lesion, but only after a peripheral nerve transection, indicating that the concomitant influence of dorsal root afferents may play a role in GAP-43 mRNA regulation. However, a dorsal root transection alone did not seem to have any detectable influence on the expression of GAP-43 mRNA in spinal motoneurons, while the neurons located in the superficial laminae of the dorsal horn responded with an upregulation of GAP-43 mRNA. The presence of high levels of GAP-43 in neurons has been correlated with periods of axonal growth during both development and regeneration. The role for GAP-43 in neurons under normal conditions is not clear, but it may be linked with events underlying remodelling of synaptic relationships or transmitter release. Our findings provide an anatomical substrate to support such a hypothesis in the normal spinal cord, and indicate a potential role for GAP-43 in axon regeneration of the motoneurons, since GAP-43 mRNA levels was strongly upregulated following both peripheral axotomy and axotomy within the spinal cord. The upregulation of GAP-43 mRNA found in contralateral, presumably uninjured motoneurons after peripheral nerve transection, as well as in dorsal horn neurons after a dorsal root transection, indicates that GAP-43 levels are altered not only as a direct consequence of a lesion, but also after changes in the synaptic input to the neurons.     

GAP-43 expression in the developing rat lumbar spinal cord.

The expression of the growth-associated protein GAP-43, detected by immunocytochemistry, has been studied in the developing rat lumbar spinal cord over the period E11 (embryonic day 11), when GAP-43 first appears in the spinal cord, to P29 (postnatal day 29) by which time very little remains. Early GAP-43 expression in the fetal cord (E11-14) is restricted to dorsal root ganglia, motoneurons, dorsal and ventral roots and laterally positioned and contralateral projection neurons and axons. Most of the gray matter is free of stain. The intensity of GAP-43 staining increases markedly as axonal growth increases, allowing clear visualization of the developmental pathways taken by different groups of axons. Later in fetal life (E14-19), as these axons find their targets and new pathways begin to grow, the pattern of GAP-43 expression changes. During the period, GAP-43 staining in dorsal root ganglia, motoneurons, and dorsal and ventral roots decreases, whereas axons within the gray matter begin to express the protein and staining in white matter tracts increases. At E17-P2 there is intense GAP-43 labelling of dorsal horn neurons with axons projecting into the dorsolateral funiculus and GAP-43 is also expressed in axon collaterals growing into the gray matter from lateral and ventral white matter tracts. At E19-P2, GAP-43 is concentrated in axons of substantia gelatinosa. Overall levels decline in the postnatal period, except for late GAP-43 expression in the corticospinal tract, and by P29 only this tract remains stained.     

大鼠坐骨神经切断后Robo2在脊髓及背根节的表达变化

目的:研究坐骨神经损伤后Roundabout 2(Robo2)在成年大鼠背根节和脊髓的表达变化。方法:健康成年雌性SD大鼠坐骨神经切断后分别存活3～28d,取其L_(4～6)背根节(DRG)和脊髓;利用RT-PCR和免疫组织化学技术检测Robo2在上述组织中的表达变化。图像分析技术对阳性细胞的灰度值进行测定。结果:正常DRG感觉神经元表达Robo2 mRNA和蛋白质,脊髓前角运动神经元不表达。坐骨神经切断后3 d DRG内Robo2表达增加,7～14 d达高峰,21～28 d恢复到正常水平。结论:坐骨神经切断可导致DRG内Robo2的表达上调,可能与早期的感觉轴突再生有关。     

银杏酮酯对大鼠坐骨神经损伤后生长相关蛋白43表达的影响

目的:研究银杏酮酯对大鼠坐骨神经损伤后生长相关蛋白43(GAP-43)表达的影响。方法:SD大鼠78只,随机分成正常组、损伤对照组与实验组,给予不同处理,后两组切断右侧坐骨神经并缝合。实验组给予银杏酮酯200mg·kg-1.d-1溶于1ml生理盐水中灌胃,损伤对照组给予生理盐水1ml灌胃,正常组不做处理。分别于术后1、3、7、14、21及28d取吻合口远段的神经、相应节段的脊神经节及脊髓,应用免疫组织化学和图像分析的方法研究所取组织中GAP-43蛋白的表达并进行定量分析。结果:实验组坐骨神经、脊神经节及脊髓中GAP-43蛋白免疫阳性区域面积和平均光密度值在术后7、14和21d明显高于对照组。结论:大鼠坐骨神经损伤后用银杏酮酯治疗,在早期可促使坐骨神经及相应节段脊神经节和脊髓组织中的GAP-43蛋白表达增加。     

脊髓横断损伤后再生基因蛋白的表达

目的探讨再生基因蛋白(Reg-2)在脊髓横断损伤后表达的时序变化及其可能的意义。方法SD雌性大鼠45只,实验分为脊髓损伤组(30只)、假手术组(15只)。脊髓损伤组大鼠麻醉后于T9、T10脊髓节段之间用手术刀完全切断脊髓,建立大鼠脊髓横断损伤模型;假手术组大鼠只打开推板,不损伤脊髓,为阴性对照。分别于脊髓损伤后1h、1d、3d、7d1、4d用多聚甲醛灌注后,以T10节段为中心取出长约2cm的脊髓,制作冠状切面及横断切面冷冻切片。分别通过免疫组织化学、免疫荧光和Western blotting法检测Reg-2的表达水平及部位,并与胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、少突胶质细胞系转录因子2(Olig2)以及神经肽Y(NPY)、降钙素基因相关肽(CGRP)、神经性生长蛋白-43(GAP-43)等神经细胞特异性标记物做双重标记。结果脊髓损伤组中,表达Reg-2的阳性细胞随着时间的推移,先增加后减少,脊髓损伤后的1周内维持在较高水平,其中第3d后角神经元的Reg-2表达最高,第7d前角神经元Reg-2的表达最高。结论Reg-2可能参与了脊髓损伤后早期的神经再生和重建进程。