甲基强的松龙对大鼠脊髓损伤后神经细胞凋亡的影响及其机理

目的研究甲基强的松龙(MP)对大鼠横断性脊髓损伤(SCI)后神经细胞凋亡的影响及其作用机理.方法60只成年Wistar大鼠随机分成正常对照组、脊髓损伤组和MP治疗组,每组20只,MP治疗组在横断T10脊髓组织后30min经尾静脉给予MP治疗,损伤组和对照组未予任何治疗.MP治疗组和脊髓损伤组大鼠于脊髓损伤后8h、24h、3d和1周取材,采用透射电镜、TUNEL染色观察细胞凋亡情况,采用免疫组织化学染色观察Fas、半胱氨酸蛋白酶(caspase)-8和caspase-3在SCI前后的变化情况,采用改良Tarlov评分方法观察大鼠后肢运动功能.结果SCI后24h大鼠后肢运动功能逐渐恢复,MP治疗组大鼠的后肢运动功能恢复优于损伤组,7d后尤其明显.TUNEL染色和电镜检查证实SCI后8h即有凋亡细胞出现,其中既有神经元也有胶质细胞3d凋亡细胞数达到高峰;7d仍有凋亡细胞存在,但已明显减少;各时间点治疗组凋亡细胞数量明显少于损伤组(P＜0.05).治疗组和损伤组在SCI后8h可以检测到少量的Fas和caspase-8阳性神经元及胶质细胞,Fas和caspase-8的表达在SCI后3d达到高峰,7d表达下降,各时间点治疗组的Fas和caspase-8灰度值明显大于损伤组,二者有显著性差异(P＜0.05).治疗组和损伤组caspase-3的表达在SCI后8h均逐渐增加(与对照组相比),7d达到高峰,治疗组灰度值大于损伤组,但二者无显著性差异.结论MP能抑制大鼠脊髓横断性脊髓损伤后的神经细胞凋亡,但不能推迟细胞凋亡出现的高峰时间;MP抑制细胞凋亡的途径可能通过非特异性抑制Fas和caspase-8的表达来实现.     

白细胞介素-10对大鼠脊髓损伤后神经细胞凋亡的影响

目的 观察白细胞介素-10(IL-10)对大鼠脊髓损伤(SCI)后脊髓细胞凋亡的影响,探讨IL-10对脊髓损伤的保护作用。方法 将SD大鼠随机分为3组:单纯SCI组(A组)、IL-10治疗组(B组)及假损伤组(Sham组)。除Sham组不致伤脊髓外,A、B两组应用改良的Allen打击法制作大鼠急性 SCI模型,B组大鼠于 SCI后 30 min腹腔注射 10 μg IL-10,再分别于伤后 12、24、48 h、4、8、16和 24 d应用苏木素-伊红(HE)染色、原位末端脱氧核糖核苷酸转移酶介导的脱氧尿苷三磷酸生物素缺口末端标记技术(TUNEL检测法)及开放野行为评分(BBB评分)观察IL-10治疗后脊髓细胞凋亡的变化及神经功能的恢复情况。结果 假损伤组未见凋亡细胞。A组大鼠伤后 12 h即可见零星的凋亡细胞,至 24 h渐增多,伤后 48 h脊髓组织凋亡细胞率达峰值。B组伤后 24、48 h及4d细胞凋亡率比单纯SCI组明显减少,差异具有显著性(P<0.01或P<0.05)。B组脊髓功能恢复亦比A组有明显提高(P<0.05)。结论 SCI后早期应用IL-10可抑制大鼠脊髓细胞凋亡,从而对脊髓损伤起到保护作用。     

17β-雌二醇对大鼠脊髓损伤后神经保护作用的研究

目的：探讨17β-雌二醇（E2）对大鼠脊髓损伤（SCI）后的神经保护作用及其机制。方法：应用改良的Allen′s重物打击法建立大鼠急性脊髓损伤模型,将大鼠随机分为两组：A组（PBS对照组）和B组（E2治疗组）,每组42只,B组造模成功后15min及24h腹腔注射E2（4.0mg/kg,以PBS溶解）,A组在相同时间给予等量无菌PBS。分别于伤后7d、14d、21d及28d,应用改良Tarlov评分法和Rivlin斜板试验评价大鼠脊髓神经功能恢复情况。于伤后6h、24h、3d、7d、14d及28d时处死动物,以损伤部位为中心取材,HE染色观察脊髓组织病理变化,TUNEL法染色检测细胞凋亡,免疫组化染色检测caspase-3、Bcl-2的表达情况。结果：从伤后14d起,B组Tarlov评分和斜板试验角度与A组相比差异有显著性（P〈0.01）。TUNEL法检测表明,大鼠SCI后存在细胞凋亡,3d时达高峰,与caspase-3的表达基本一致,B组伤后24h、3d及7d时凋亡细胞比率显著低于A组（P〈0.01或P〈0.05）。免疫组化结果显示B组伤后24h、3d、7d、14d及28d时caspase-3表达低于A组（P〈0.01或P〈0.05）,而Bcl-2表达高于A组（P〈0.01或P〈0.05）。结论：E2能促进大鼠SCI后的神经功能恢复,具有一定的神经保护作用;E2可能是通过减少SCI后继发性细胞凋亡的机制发挥作用的。     

脑源性神经生长因子转基因细胞移植和大剂量甲基强的松龙对脊髓损伤后细胞凋亡的影响

目的：探讨大鼠脊髓损伤后腺病毒介导的脑源性神经生长因子（AxCA-BDNF）体外转基因成肌细胞移植和静脉内注射大剂量甲基强的松龙（MP）对大鼠脊髓损伤后细胞凋亡的影响。方法：120只Wistar大鼠分为：脊髓挫伤组（A组），脊髓挫伤后AxCA-BDNF基因转染的成肌细胞移植组（B组），脊髓挫伤后静脉内注射大剂量MP治疗组（C组），脊髓挫伤后同时应用AxCA-BDNF和MP组（D组）。手术后1、3、7、14、28d用行为学和电生理检查观察大鼠功能恢复情况，并用计算机图像分析技术对脊髓损伤区细胞凋亡（TUNEL法）和Bcl-2蛋白表达（免疫组化法）进行定量分析。结果：四组中均发现凋亡细胞及Bcl-2蛋白阳性表达细胞．图像分析发现四组凋亡细胞核数为A组〉B组〉C组〉D组；Bcl-2免疫反应阳性细胞表达顺序为D组〉C组〉B组〉A组。大鼠后肢功能恢复和电生理检查也有类似的变化趋势。结论：体外转基因成肌细胞移植和大剂量MP都能抑制大鼠脊髓损伤后的细胞凋亡，促进大鼠后肢功能恢复，两者联合应用具有协同作用。     

甲基强的松龙对大鼠急性脊髓损伤后Nogo-A表达的影响

目的：探讨大剂量甲基强的松龙（MP）对急性脊髓损伤（SCI）大鼠脊髓组织中Nogo-A蛋白表达的影响。方法：将56只成年SD大鼠分为正常对照组（A组,n=8）、急性脊髓损伤组（B组,n=24）和急性脊髓损伤后大剂量MP治疗组（C组,n=24）,C组在损伤后早期从尾静脉注射大剂量MP治疗。分别在术后3、7、14d对B、C组大鼠后肢运动功能行BBB评分,再在各时间点处死动物,取受损节段脊髓行HE染色及免疫组化染色观察形态学变化和Nogo-A在脊髓组织中的分布特点;同时应用Western-blot方法测定各组相应时间点Nogo-A表达量,并与A组比较。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,Nogo-A蛋白在各组大鼠脊髓组织中均呈阳性表达,分布于神经细胞的细胞浆和脊髓神经纤维周围呈包裹神经纤维的状态。B、C组各个时间点Nogo-A表达均显著高于A组（P〈0.05）,7d时最高,14d时的表达量仍高于正常组;C组在各个时间点的表达量显著低于B组,差异有显著性（P〈0.05）。结论：大鼠急性脊髓损伤后Nogo-A显著升高,早期应用大剂量MP对Nogo-A的表达具有明显的抑制作用。     

大剂量甲基强的松龙对大鼠急性脊髓损伤后神经细胞Bcl-2表达及细胞凋亡的影响

目的：观察大剂量甲基强的松龙（MP）治疗对大鼠急性脊髓损伤（ASCI）后神经细胞凋亡及凋亡基因Bcl-2的影响。方法：选取48只雌性SD大鼠随机等分为2组,对照组与治疗组,按Nystrom法制备大鼠急性脊髓损伤模型。治疗组伤后30min经腹膜腔注入MP30mg／kg,以后每小时腹膜腔注入MP5．4mg／kg,维持24h;对照组应用生理盐水替代MP,处理方法同治疗组。两组分别于伤后4、8h及1、3、7、14d灌注固定后取材。免疫组织化学检测损伤段脊髓内Bcl-2蛋白表达,TUNEL检测细胞凋亡,染色结果应用图像分析仪进行半定量分析。结果：大鼠ASCI后4h即可见脊髓内TUNEL阳性细胞,8h表达达高峰,此后表达量逐渐下降,14d时仍可见少量阳性细胞。凋亡相关蛋白Bcl-2在伤后4h即可见表达,伤后1d达高峰,伤后14d仍有表达,与对照组相比,治疗组伤后8h、1d和3d时凋亡细胞数减少有统计学意义,伤后8h和1d Bcl-2蛋白表达增高有统计学意义。结论：大剂量甲基强的松龙治疗可抑制大鼠ASCI后神经细胞凋亡,并增加凋亡相关蛋白Bcl-2的表达：     

大剂量甲基强地松龙对大鼠脊髓损伤后iNOS表达及细胞凋亡的影响

目的：探讨大鼠脊髓损伤后应用大剂量甲基强地松龙(MP)对诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达及细胞凋亡的影响。方法：成年大鼠随机分为脊髓损伤后应用大剂量甲基强的松龙治疗组(A组)和应用生理盐水对照组(B组)，损伤后不同时间点(4h、8h、1d、3d、7d、14d、21d)按Tarlov标准评价大鼠双后肢神经功能恢复情况，然后处死。用HE染色观察损伤脊髓组织病理变化，用免疫组化染色检测iNOS阳性细胞，原位末端标记法(TUNEL法)标记凋亡细胞。结果：HE染色镜检发现脊髓组织病理学改变A组明显轻于B组。A、B两组均发现凋亡细胞及iNOS表达，神经细胞凋亡指数及iNOS表达均为B组＞A组(P＜0．01)。结论：大剂量甲基强的松龙能抑制大鼠脊髓损伤后iNOS表达及细胞凋亡。     

白介素-1受体拮抗剂对大鼠急性脊髓损伤后神经细胞凋亡和caspase-3表达的影响

目的：观察白介素-1受体拮抗剂（IL—1Ra）对脊髓损伤（SCI）后继发性神经细胞凋亡和caspase-3表达的影响。方法：60只SD大鼠，随机分为假手术组、脊髓损伤组、IL-1Ra治疗组和生理盐水对照组，每组15只。采用Allen’s法建立大鼠急性SCI动物模型．IL—1Ra治疗组和生理盐水对照组于SCI后立即硬膜下腔内分别注射IL-1Ra（10μg／10μl）和等量生理盐水，于伤后24h以损伤为中心（假手术组取相应部位），切取长约8mm脊髓组织．用蛋白印迹法和免疫组化染色法检测caspase-3表达的变化：采用实时定量PCR法检测caspase-3mRNA的表达情况；用原位末端标记法（TUNEL）检测SCI后神经细胞凋亡情况。结果：SCI后24h，SCI组与假手术组比较受损伤的脊髓组织中caspase-3mRNA和蛋白表达水平均显著升高（P〈O．05），且TUNEL阳性细胞明显增多（P〈O．01）：IL—1Ra治疗组大鼠受损伤节段脊髓组织caspase-3表达及TUNEL阳性细胞数较生理盐水对照组）均明显减少（P〈O．01）。结论：IL-1Ra治疗可减少急性SCI后脊髓组织中caspase-3的表达和神经细胞凋亡的发生。     

低剂量他克莫司治疗大鼠急性脊髓损伤的实验研究

目的：探讨低剂量他克莫司（tacrolimus，又名FK506）对大鼠急性脊髓损伤是否具有神经保护作用。方法：雄性Wistar大鼠72只，随机分为假手术组（12只）、损伤组（30只）和FK506治疗组（30只）。采用Allen’s打击法致伤大鼠T10脊髓，假手术组仅做椎板切除术。FK506治疗组在脊髓损伤后5min一次性经尾静脉注射FK5060．3mg／kg，其余两组以相同方法给予等量生理盐水。致伤后30min、6h、24h、48h、72h取伤段脊髓组织行病理观察及原位末端标记法（TUNEL）检测神经细胞凋亡，伤后1、3、7、14、21d行脊髓功能BBB评分和斜板实验。结果：伤后3、7、14、21d，FK506治疗组斜板实验和BBB评分明显优于损伤组，两组间比较差异有显著性（P〈0．05）；伤后各时间点FK506治疗组脊髓损伤区出血坏死较损伤组轻；伤后6、24、48、72h神经细胞凋亡FK506治疗组较损伤组明显减少，两组间比较差异有显著性（P〈0．05）。结论：在大鼠急性脊髓损伤后早期应用低剂量他克莫司（0．3mg/kg）治疗对神经具有保护作用，可减少神经细胞凋亡，减轻脊髓继发性损伤，促进脊髓功能恢复。     

甲基强的松龙对大鼠脊髓损伤后GFAP、neurocan和phosphacan表达的影响

目的观察甲基强的松龙(MP)对大鼠脊髓损伤(SCI)后GFAP、neurocan和phosphacan表达的作用.方法36只成年Wistar大鼠随机分为3组,其中正常对照组4只,损伤组和治疗组各16只.正常对照组大鼠不损伤脊髓,治疗组大鼠采用局部压迫法损伤T9脊髓,损伤后立即尾静脉推注MP 30mg/kg,随后24h内每间隔6h推注MP(30mg/kg)一次,共给药5次.损伤组以同样方法损伤脊髓并推注等量生理盐水.分别于伤后3d、7d及14d切取损伤处脊髓标本,行RT-PCR及免疫组化检测GFAP、neurocan和phosphacan mRNA相对含量和蛋白表达.结果大鼠SCI后GFAP、neurocan和phosphacan mRNA相对含量增加.伤后3d、7d、14d,MP治疗组比损伤组GFAP mRNA含量均明显减少(P＜0.01);伤后3d、7d治疗组neurocan和phosphacan mRNA含量减少(P＜0.01);至伤后14d时含量改变不明显(P＞0.05).结论SCI后MP能抑制大鼠GFAP、neurocan和phosphacan表达.     

脊髓半切伤神经细胞凋亡的实验研究

目的 探讨细胞凋亡在脊髓半切损伤发病机理中的作用。方法 采用原位末端标记法，对大鼠半切伤的不同时间的凋亡细胞数目和部位进行观察分析，并作正常对照。结果半切后的灰质和自质均有细胞凋亡，神经元凋亡后形成空泡，胶原细胞凋亡多见。细胞凋亡发生在损伤后12h，7d达高峰，至5周趋于正常。结论 大鼠脊髓半切伤后神经元和胶质细胞均发生凋亡，而胶质细胞凋亡常见。     

Bcl-xL expression after contusion to the rat spinal cord.

After contusion-derived spinal cord injury, (SCI) there is localized tissue disruption and energy failure that results in early necrosis and delayed apoptosis, events that contribute to chronic central pain in a majority of patients. We assessed the extent of contusion-induced apoptosis of neurons in a known central pain-signaling pathway, the spinothalamic tract (STT), which may be a contributor to SCI-induced pain. We observed the loss of STT cells and localized increase of DNA fragmentation and cytoplasmic histone-DNA complexes, which suggested potential apoptotic changes among STT neurons after SCI. We also showed SCI-associated changes in the expression of the antiapoptotic protein Bcl-xL, especially among STT cells, consistent with the hypothesis that Bcl-xL regulates the extent of apoptosis after SCI. Apoptosis in the injured spinal cord correlated well with prompt decreases in Bcl-xL protein levels and Bcl-xL/Bax protein ratios at the contusion site. We interpret these results as evidence that regulation of Bcl-xL may play a role in neural sparing after spinal injury and pain-signaling function.     

转化生长因子-β1对脊髓损伤后神经细胞凋亡的影响

 目的 探讨转化生长因子(Transforming growth factor-β1,TGF-ββ1)对大鼠脊髓损伤后神 经细胞凋亡及神经动能恢复的影响。方法 采用改良 Allen爷s撞击法制作脊髓损伤大鼠模型, 根据干预 方式不同随机分为对照组、模型组、TGF-β1治疗组(渗透微泵持续蛛网膜下腔泵入 1μg/h TGF-β1)、 TGF-β1抗体组(渗透微泵持续蛛网膜下腔泵入 1μg/h TGF-β1中和抗体), 按设定的不同时间点随机处死各组的实验动物, 取材。应用 TUNEL法、RT-PCR、Western blot和免疫组织化学染色分别检测不同组 别在神经细胞凋亡, 脊髓组织细胞中 TGF-β1和 Fas的 mRNA及蛋白质表达差异。通过 BBB运动功能 评分法评估大鼠后肢运动功能恢复情况。结果 脊髓损伤后 TGF-β1和 Fas表达时间依赖性增加, Fas 表达 24h达高峰, TGF-β1表达 7d达高峰。脊髓损伤后神经细胞凋亡增加, 其中 8h神经元凋亡明显, 7 d神经胶质细胞凋亡明显。局部应用 TGF-β1, 可显著下调损伤脊髓组织 Fas表达, 减少 8h和 7d时神 经元凋亡及神经胶质细胞凋亡数量, BBB运动功能评分结果显示, TGF-β1治疗组大鼠后肢运动功能明显改善(P约0.01)。结论 脊髓损伤部位应用 TGF-β1可抑制 Fas mRNA及蛋白质的表达, 减少脊髓损伤 部位神经细胞的凋亡, 有利于促进脊髓神经功能的恢复。     

静脉移植骨髓间充质干细胞促进脊髓损伤后GDNF基因的表达

[目的]探讨经静脉移植骨髓间充质干细胞(MSCs)对大鼠脊髓损伤(SCI)后胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)表达的影响。[方法]MSCs提取自成年Wistar大鼠的股骨干骨髓,经原代培养、鉴定及5-溴脱氧尿嘧啶核苷(Brdu)核标记。以改良Allen′s打击装置制作大鼠T10节段脊髓损伤(SCl)模型,于伤后立即缝合切口并经尾静脉注射移植MSCs。实验共分为3组MSCs尾静脉移植组(A组)、生理盐水注射组(B组)、正常对照组(C组)。术后不同时间点应用免疫组化法和逆转录聚合酶链反应法(RT-PCR)观察MSCs移植后的存活状态以及不同时间点GDNF基因的表达变化。[结果]免疫组化结果MSCs经尾静脉移植后在损伤脊髓平面可以检测到迁移及存活,标记细胞呈棕黄色的核标记,以损伤区域为多并向周围迁移,移植术后第14d,A组Brdu阳性细胞较多,最远于距离损伤区2.5cm处可检测到。B及C组则均未检测到阳性细胞。RT-PCR结果移植术后第1、3、5d,A组表达量呈逐渐升高趋势,B组呈一过性表达升高,C组无变化。各时间点A组GDNFmRNA的表达量明显高于B组,P<0.05。免疫组化结果移植术后第7、14、28dGDNF的表达量明显高于B组,P<0.05。[结论]骨髓间充质干细胞经尾静脉移植后可迁移至脊髓损伤区域,并上调胶质细胞源性神经营养因子基因的表达,是该移植方式修复大鼠脊髓损伤的机制之一。     

Review of current evidence for apoptosis after spinal cord injury

The initial mechanical tissue disruption of spinal cord injury (SCI) is followed by a period of secondary injury that increases the size of the lesion. The secondary injury has long been thought to be due to the continuation of cellular destruction through necrotic (or passive) cell death. Recent evidence from brain injury and ischemia suggested that cellular apoptosis, an active form of programmed cell death seen during development, could play a role in CNS injury in adulthood. Here, we review the evidence that apoptosis may be important in the pathophysiology of SCI. There is now strong morphological and biochemical evidence from a number of laboratories demonstrating the presence of apoptosis after SCI. Apoptosis occurs in populations of neurons, oligodendrocytes, microglia, and, perhaps, astrocytes. The death of oligodendrocytes in white matter tracts continues for many weeks after injury and may contribute to post-injury demyelination. The mediators of apoptosis after SCI are not well understood, but there is a close relationship between microglia and dying oligodendrocytes, suggesting that microglial activation may be involved. There is also evidence for the activation of important intracellular pathways known to be involved in apoptosis in other cells and systems. For example, some members of the caspase family of cysteine proteases are activated after SCI. It appears that the evolution of the lesion after SCI involves both necrosis and apoptosis. It is likely that better understanding of apoptosis after SCI will lead to novel strategies for therapeutic interventions that can diminish secondary injury.