大鼠脊髓损伤后神经细胞凋亡及相关调控蛋白Caspase-3表达的时空分布

目的 观察大鼠脊髓损伤（SCI）后神经元细胞凋亡和相关调控蛋白Caspase-3表达的时间、空间分布规律。方法 SD大鼠50只,分为假手术组和SCI组,钳夹法建立SCI模型,用结晶紫（CV）染色法、TUNEL法和免疫组织化学方法观察SCI后6h、12h、24h、3d和7d损伤中心到头端0～5.00mm空间范围内脊髓神经细胞存活、凋亡以及相关调控蛋白Caspase-3的表达状况。 结果 CV染色发现,SCI后6h～7d在0～0.50mm空间范围内均未发现存活的神经细胞,在1.00～3.50mm距离内,存活的神经细胞数逐渐增加,4.00mm处达峰值;TUNEL结果发现,SCI后6h～7d在1.05～4.55mm范围内,神经细胞出现凋亡,3d时在2.55mm处,细胞凋亡达高峰,7d时显著减少;免疫组织化学结果发现,SCI后6h～7d在1.10～4.60mm范围内,神经元细胞出现Caspase-3阳性表达,3d在3.10mm处Caspase-3表达达到高峰,7d显著减少。 结论 SCI后,凋亡的神经细胞及其相关调控蛋白Caspase-3的表达有一定的时空分布规律。     

EGCG上调神经细胞自噬相关蛋白Beclin-1表达改善脊髓损伤后大鼠运动功能

目的观察表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)对脊髓损伤(SCI)大鼠神经元自噬和相关调控蛋白Beclin-1表达的影响,探讨其SCI保护机制。方法 SD大鼠90只,分为假手术组、SCI组、EGCG组(n=25)。钳夹法建立SCI模型,EGCG组和SCI组损伤后即刻和1h后分别腹腔注射EGCG (50 mg/kg)和等量生理盐水,三组大鼠于术后不同时间1d、3d、1周、2周、3周、4周(n=5),分别进行斜板试验和运动功能(BBB)评分实验,测定各组大鼠的运动功能;用结晶紫(CV)染色法和免疫组化方法,观察SCI后6h、12h、24h、3d和7d时间内,从损伤中心到头端0～5.00 mm空间范围内,EGCG对脊髓神经元存活、自噬以及相关调控蛋白Beclin-1表达的影响。结果 SCI组在各个时间点斜板角度均明显小于假手术组,EGCG组相比于SCI组,除1d和3 d组外,其余1周～4周各个时间点斜板角度明显增加。SCI后各个时间点,SCI组评分明显低于假手术组,EGCG组相比于SCI组,术后3d～4周各个时间点BBB评分明显增加;SCI后6 h～7d,在0～0.50mm空间范围内均未观察到存活的神经元;在1.00～3.50mm距离内, EGCG组和SCI组相比,存活的神经元数明显增加,4.00mm处达峰值。SCI后6h～7d,在1.05～4.55mm范围内,EGCG组和SCI组相比,Beclin-1阳性表达的神经元数明显增加,其中在3d,2.55mm,Beclin-1表达达高峰,7d时减少。结论 EGCG干预改善脊髓损伤大鼠运动功能与上调神经元自噬蛋白Beclin-1表达相关。     

活性氧在脊髓损伤中的作用及损伤机制

目的研究脊髓损伤(SCI)后脊髓组织中丙二醛(MDA)的动态水平变化和神经细胞凋亡及其凋亡相关因子表达的变化,探讨活性氧(ROS)在SCI后的作用及其分子机制。方法成年雄性大鼠132只,用改良的Allen法复制大鼠急性SCI模型,致大鼠脊髓(T10)中度挫伤,采用化学比色法测定不同时间段受损脊髓组织的MDA含量;免疫组织化学法分析受损脊髓组织区域凋亡相关因子Caspase-3、Bcl-2和Bax的表达变化;荧光原位缺口末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡。结果SCI后6h,脊髓组织中MDA含量明显增高并维持到损伤后5d,期间在6h和3d出现两次高峰,7d基本恢复正常;SCI后6h脊髓组织中凋亡细胞开始增多,3d达高峰,以后逐渐减少,各时间点与假手术组比较有显著性的差异;Bcl-2和Bax蛋白损伤后6h开始有较多的表达,以后快速增多,5d达高峰,然后逐渐回落。Caspase-3蛋白在损伤后6h开始增多,3d达高峰,以后逐渐减少。3种凋亡相关因子在各时间点与假手术组比较有显著性差异;甲基强的松龙(MPSS)治疗组与SCI组比较:MDA含量、凋亡细胞数、凋亡因子Caspase-3和Bax表达减少,Bcl-2表达增加,并且在部分时间点有显著性差异。结论在SCI后ROS可能通过促进Caspase-3表达和降低Bcl-2/Bax之间的比值诱导神经细胞凋亡,从而加重了SCI继发性损伤。     

大鼠脊髓缺血再灌注损伤后神经细胞凋亡及Caspase-1、Caspase-3的表达

目的观察大鼠脊髓缺血再灌注损伤后神经细胞凋亡及Caspase-1、Caspase-3的表达。方法 48只成年健康Wistar大鼠,采用Naslund腹主动脉阻断法制作脊髓缺血再灌注损伤模型。随机分为空白对照组(n=6)、假手术组(n=6)和损伤组(n=36),观察脊髓缺血再灌注损伤后,脊髓的病理变化、细胞凋亡及Caspase-1、Caspase-3的表达变化的规律。结果观察脊髓缺血再灌注损伤后Caspase-1阳性细胞在损伤后12h表达明显,1d损伤区域及周边出现表达高峰。Caspase-3阳性细胞在损伤后12h表达明显,2d损伤区域及周边出现表达高峰。TUNEL阳性细胞也在脊髓损伤后12h表达明显,2d出现表达高峰。空白对照组、假手术组:Caspase-1、Caspase-3免疫组化少有表达,少见TUNEL阳性细胞。结论脊髓缺血再灌注损伤后存在神经细胞凋亡,Caspase-1、Caspase-3均参与损伤的调节。     

依达拉奉通过抑制JAK2/STAT3信号通路减少大鼠急性脊髓损伤后的细胞凋亡

目的 研究依达拉奉对大鼠急性脊髓损伤后JAK2/STAT3信号通路活化的影响,探讨依达拉奉保护神经的相关机制。方法 96只成年雄性SD大鼠随机分为假手术组（Sham组）,脊髓损伤组（SCI组）,3mg/kg依达拉奉组（SCI+EDA组）和15mg/kg酪氨酸激酶抑制剂组（SCI+AG490组）,每组24只。分别在各组术后6,12,24和72h取材,利用TUNEL法检测细胞凋亡水平;Western blot法检测p-JAK2、p-STAT3蛋白表达变化;免疫组化法检测各组脊髓组织Caspase-3阳性细胞表达。结果 与Sham组相比,损伤脊髓的各组中脊髓组织中凋亡细胞数量明显增加,p-JAK2、p-STAT3蛋白表达水平明显增高,Caspase-3阳性细胞表达水平明显增加。与SCI组对比,SCI+EDA组与SCI+AG490组脊髓组织中凋亡细胞数量明显减少,p-JAK2、p-STAT3蛋白表达水平明显降低,Caspase-3阳性细胞表达水平明显下降（P<0.05）。SCI+EDA组与SCI+AG490组相比较无统计学差异。结论 依达拉奉能够抑制JAK2/STAT3信号通路的激活,降...     

高压氧前处理脊髓损伤大鼠前角运动神经元的凋亡*☆

背景：脊髓损伤后难以修复,损伤后保护残存的神经元是促进神经再生的关键。 目的：验证高压氧预处理可以通过抑制早期的细胞凋亡来保护脊髓前角运动神经元。 方法：随机将26只雄性Wistar大鼠等分成模型组和实验组。实验组在给予高压氧5 d后与模型组同时制作脊髓T9~10全横断模型。 结果与结论：尼氏染色显示脊髓T9~T10全横断后8 h及1 d,脊髓前角的浓染的细胞多见,与模型组相比,实验组脊髓前角浓染的细胞较少。TUNEL染色也显示脊髓T9~T10全横断后脊髓损伤后8 h~1 d,2组大鼠脊髓前角内均可见大量的凋亡神经元,3 d时凋亡神经元数量减少。相比于模型组,高压氧预处理8 h,1 d后大鼠脊髓前角凋亡神经元较少(P < 0.05,        P < 0.01)。说明高压氧预处理能对脊髓损伤后前角运动神经元起保护作用。       

不同移植时间窗对静脉移植骨髓间充质干细胞在大鼠损伤脊髓内存活和迁移的影响

目的:观察不同移植时间窗对静脉移植骨髓间充质干细胞(MSCs)在大鼠损伤脊髓内存活和迁移的影响,探讨移植的最佳时间.方法:体外分离、培养、纯化MSCs,改良Allen法制造大鼠脊髓损伤(SCI)模型,40只SD大鼠随机分为假手术组、SCI后0、6、12、24 h,3、5和7 d移植组,移植组经尾静脉注射Hoechst33342标记的MSCs,移植后7 d取脊髓组织,观察各组MSCs在脊髓损伤处的存活和迁移情况.结果:SCI后0,6、12、24 h移植4组,脊髓损伤处的MSCs的存活数量较少.但迁移距离较长;SCI后3 d移植组,脊髓损伤处MSCs的存活数量较多,且迁移距离较长;SCI后5和7 d移植2组,脊髓损伤处的MSCs的存活数量较少,且迁移距离较短.结论:在SCI后3 d是静脉移植MSCs治疗大鼠SCI的最佳移植时间窗.     

LY-294002对大鼠急性脊髓损伤后Caspase-3表达的影响

目的研究LY-294002对急性脊髓损伤大鼠Caspase-3表达的变化。方法选取104只成年健康SD大鼠,按Nystrom法建立大鼠脊髓(T8～9)急性压迫损伤模型,按随机数字表法分为假手术组8只、损伤组48只、LY-294002组48只。免疫组化和Western blot方法检测各组大鼠脊髓损伤部位Caspase-3的表达。结果免疫组化结果发现假手术组大鼠脊髓神经细胞中Caspase-3阳性细胞较少;在脊髓损伤后8 h时,Caspase-3阳性细胞数明显增多,3 d达高峰,7 d表达开始减弱。在经LY-294002处理后的各时间点大鼠脊髓损伤部位的Caspase-3阳性细胞明显少于相同时间点的脊髓损伤组大鼠。Western blot方法发现假手术组大鼠脊髓损伤部位的Caspase-3的表达量很少,而在脊髓损伤后8h时,Caspase-3蛋白表达量明显增多,3 d达高峰,7 d表达开始减弱,在经LY-294002处理后的各时间点大鼠脊髓损伤部位的Caspase-3蛋白表达则明显少于相同时间点的脊髓损伤组大鼠,与免疫组化结果一致。结论LY-294002能够下调急性脊髓损伤大鼠Caspase-3蛋白的表达。     

α-硫辛酸对大鼠全横断脊髓损伤后GAP-43和Caspase-3表达的影响

目的:研究α-硫辛酸对脊髓全横断损伤(SCI)大鼠损伤部位神经生长相关蛋白(GAP-43)、神经细胞凋亡相关蛋白(Caspase-3)的表达,探讨α-硫辛酸对大鼠脊髓全横断损伤功能恢复的作用。方法:制作并评价SD大鼠SCI模型后,64只大鼠随机分为假手术组、脊髓损伤组(SCI组)、SCI+游泳训练组(游泳组)和SCI+α-硫辛酸组(硫辛酸组)。各组按手术后7、14、21、28 d等4个时间点收集标本,每个时间点大鼠均为4只。各组大鼠进行BBB评分。各组4个时间点的GAP-43和Caspase-3表达用免疫组化测定,同时用Western Blot检测GAP-43表达。结果:游泳训练和用硫辛酸均能提高脊髓损伤大鼠的BBB评分(P0.05)。与SCI组比较,游泳组和硫辛酸组GAP-43表达显著增加,Caspase-3表达则明显降低(P0.05),且硫辛酸组比游泳组的GAP-43表达增加和Caspase-3表达降低更为明显(P0.05)。结论:游泳训练和α-硫辛酸可以上调脊髓损伤大鼠GAP-43表达和抑制Caspase-3表达促进损伤神经修复,对改善大鼠运动功能有一定疗效。     

神经节苷脂对急性脊髓损伤大鼠Caspase-3表达的影响

目的研究单唾液酸神经节苷脂(GM1)对急性脊髓损伤大鼠Caspase-3表达的变化。方法选取72只成年健康SD大鼠,按Nystrom法建立大鼠脊髓损伤模型,按随机数字表法分为假手术组、脊髓损伤组和M1组,每组各24只,脊髓损伤组和GM1治疗组依据脊髓损伤后的不同时间点再细分为1、7和14 d三个亚组。伤后第1、7和14天分别用BBB评分和斜板试验观察大鼠运动功能的恢复情况。免疫组化方法和Western blot方法检测三组大鼠脊髓损伤部位Caspase-3的表达。结果术后7和14 d,GM1治疗组BBB评分和斜板试验明显优于脊髓损伤组,差异有统计学意义(P0.05)。免疫组化检测发现假手术组大鼠脊髓仅有少量Caspase-3阳性表达细胞;在脊髓损伤后1 d时,Caspase-3阳性细胞数明显增多,7 d表达开始减弱(P0.05)。与相同时间点的SCI组比较,GM1组大鼠脊髓损伤部位的Caspase-3阳性细胞明显减少(P0.05)。Western blot结果与免疫组化结果一致。结论下调Caspase-3蛋白的表达可能是GM1治疗急性脊髓损伤的机制之一。     

大鼠脊髓半横断损伤后脊髓神经细胞凋亡与caspase-3的表达

为研究损伤脊髓神经细胞凋亡和相联系的caspase-3的表达,用原位末端标记法(TUNEL)检测了成年大鼠胸脊髓(T9)半横断损伤(hSCI)后脊髓神经细胞的凋亡变化,并用免疫组织化学染色方法观察了caspase-3的表达。结果显示:hSCI后6h损伤侧脊髓腹角即出现较多的TUNEL阳性神经细胞,并持续至5周。损伤脊髓的吻侧段于手术后4d达高峰,尾侧段脊髓于伤后1d达高峰。与假手术组相比,在所有观察的时间点TUNEL阳性神经细胞的数量在损伤侧均有明显增加。caspase-3免疫组化染色显示,与假手术组相比,伤后6h损伤侧脊髓腹角caspase-3表达也明显增加,并持续至5周。以上结果提示hSCI后,脊髓可出现神经细胞凋亡,且此凋亡的发生可能与caspase-3的表达有关。     

Increase of NG2-positive cells associated with radial glia following traumatic spinal cord injury in adult rats

In the CSN including the spinal cord, NG2 proteoglycan is a marker of oligodendrocyte progenitors. To elucidate the dynamics of the endogenous neural stem (progenitor) cells in adult rats with spinal cord injury (SCI), we examined an immunohistochemical analysis of NG2, GFAP, and 3CB2, a specific marker of radial glia (RG). SD rats were divided into a SCI group (n = 25) and a sham-operated group (n = 5). In the injury group, laminectomy was performed at Th11–12 and contusive compression injury was created by applying a weight of 30 g for 10 min. Rats were sacrificed at 24 h, and 1, 4, 8 and 12 weeks post-injury. Frozen 20-μ m sections of tissue 5 and 10 mm rostral and caudal to the epicenter of injury were prepared. Immunohistochemistry was performed using antibodies against NG2, GFAP and 3CB2. At 4 weeks after injury, NG2-positive glial cells arose from below the pial surface as bipolar cells with processes extending throughout the entire white matter. NG2 expression peaked at 4 weeks after injury, showing a 7-fold increase compared to the 24 h after injury. The NG2-positive cells with processes which increased in the white matter of the spinal cord were GFAP-positive and also co-localized with 3CB2 antigen. The pattern of NG2 expression of these cells was temporally and spatially different from the pattern of NG2 expression that accumulated around the hemorrhagic and necrotic epicenter. These results suggest that NG2 positive cells which derived from subpial layer, may have some lineage to RG after SCI in adult rodents. The first and second authors contributed equally to this work.     

17-β雌二醇提高巯醇抗氧化物(酶)治疗脊髓损伤的作用

目的探讨17-β雌二醇治疗脊髓损伤的分子机制,为临床应用雌激素治疗脊髓损伤提供理论依据。方法成年雄性SD大鼠180只,采用改良的Allen法构建大鼠急性脊髓挫伤模型后经17-β雌二醇治疗,采用化学比色法测定脊髓组织中丙二醛(MDA)和内源性巯醇抗氧化物(酶):还原型谷胱甘肽(GSH)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量;免疫组织化学分析凋亡相关因子Caspase-3、Bcl-2和Bax蛋白的表达变化。结果17-β雌二醇治疗组与脊髓损伤组比较,BBB评分明显增加;在多个时间点MDA含量明显降低;巯醇抗氧化物(酶)GSH、SOD和GSH-Px含量显著增加;Caspase-3和Bax表达的阳性细胞数明显减少;Bcl-2表达的阳性细胞数明显增加(P0.05)。结论大剂量的17-β雌二醇治疗可能通过调控内源性巯醇抗氧化物(酶),提高肢体运动功能,抑制细胞凋亡,从而减轻脊髓损伤程度。     

17-β雌二醇提高巯醇抗氧化物（酶）治疗脊髓损伤的作用 

目的 探讨17-β雌二醇治疗脊髓损伤的分子机制,为临床应用雌激素治疗脊髓损伤提供理论依据。 方法 成年雄性SD大鼠180只,采用改良的Allen法构建大鼠急性脊髓挫伤模型后经17-β雌二醇治疗,采用化学比色法测定脊髓组织中丙二醛（MDA）和内源性巯醇抗氧化物（酶）：还原型谷胱甘肽（GSH）、超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）含量;免疫组织化学分析凋亡相关因子Caspase-3、Bcl2和Bax蛋白的表达变化。 结果 17-β雌二醇治疗组与脊髓损伤组比较,BBB评分明显增加;在多个时间点MDA含量明显降低;巯醇抗氧化物（酶）GSH、SOD和GSH-Px含量显著增加;Caspase-3和Bax表达的阳性细胞数明显减少;Bcl2表达的阳性细胞数明显增加（P<0.05）。 结论 大剂量的17-β雌二醇治疗可能通过调控内源性巯醇抗氧化物（酶）,提高肢体运动功能,抑制细胞凋亡,从而减轻脊髓损伤程度。     

The role of inducible nitric oxide synthase following spinal cord injury in rat

Acute spinal cord injury (SCI) is two-step process that first involves the primary mechanical injury and then the secondary injury is induced by various biochemical reactions. Apoptosis is one of secondary SCI mechanisms and it is thought to play an important role for the delayed neuronal injury. The enhanced formation of nitric oxide (NO) via inducible nitric oxide synthase (iNOS) has been implicated in the pathogenesis of apoptosis in SCI. The level of .iNOS mRNA peaked at 6 hr after SCI and it declined until 72 hr after SCI in a rat model. Double-immunofluorescence staining revealed that iNOS positive cells were stained for ED-1, synaptophysin, GFAP, and oligodendrocyte marker. The terminal deoxynucleotidyl-transferase-mediated dUDP-biotin nick end-labeling (TUNEL) positive cell count was higher for the 72 hr post-SCI group than for the 24 hr post-SCI group. This cell count was also higher going in the caudal direction than in the rostral direction from the epicenter, and especially for the 72 hr group. Treatment with a selective iNOS inhibitor resulted in the reduction of TUNEL-positive cells at the lesion site. These findings suggest that nitric oxide generated by the iNOS of macrophages, neurons, oligodentrocytes, and astrocytes plays an important role for the acute secondary SCI that results from apoptotic cell death.     

丙戊酸联合骨髓间充质干细胞修复大鼠急性脊髓损伤可行性及其机制研究

目的 探讨丙戊酸(VPA)联合骨髓间充质干细胞(BMSCs)促进大鼠急性脊髓损伤(SCI)修复的可行性及其作用机制。方法 选取3～4周龄健康雄性SD幼鼠5只,在无菌条件下取出双侧干骺端完整的胫骨及股骨,截除干骺骨端,暴露骨髓腔,收集骨髓细胞体外分离培养BMSCs,对第3代BMSCs进行流式细胞仪检测鉴定,并调配成浓度为1×10⁶/mL的BMSCs细胞悬液脊髓移植备用。选取8周龄SD大鼠60只,按随机数字表法分为对照组、SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组5组,每组12只。每组又按照术后取材时间不同随机分为第7、14天2个亚组,每个亚组6只。对照组12只大鼠仅显露T₁₁脊髓背侧面不作SCI模型,其他4组(48只)大鼠采用改良Allen法制备脊髓损伤模型。模型制备成功后,对照组、SCI模型组在相应脊髓损伤节段一次性注入0.9% 氯化钠注射液1 mL,同时300 mg/kg皮下注射0.9% 氯化钠注射液,每12 h 1次,直至取材;VPA治疗组、BMSCs移植组除在脊髓损伤节段一次性注入0.9% 氯化钠注射液1 mL外,分别给予皮下注射300 mg/kg VPA和1×10⁶/mL的BMSCs细胞悬液1 mL,每12 h 1次,直至取材; VPA+BMSCs联合治疗组在脊髓损伤节段一次性注入1×10⁶/mL的BMSCs细胞悬液1 mL,同时给予皮下注射300 mg/kg VPA,每12 h 1次,直至取材。术后第12 h、7天、14天各组大鼠采用BBB评分法对下肢运动功能进行评定比较。第7天、14天BBB评分后,切取损伤脊髓节段脊髓组织制备切片,进行HE染色,光学显微镜下测量对比各组脊髓空洞的面积;免疫组织化学染色,观察对比术后第14天各组凋亡相关蛋白Caspase-3的表达情况;TUNEL染色观察对比术后第14天各组脊髓神经细胞凋亡情况,并计算对比脊髓神经细胞凋亡指数(AI)。结果 (1)显微镜下观察显示,第 3 代BMSCs细胞形态均一,呈长梭形;流式细胞仪检测显示,BMSCs特异性表面标志物CD34阳性率为0.83%,CD44阳性率为99.4%,提示BMSCs。(2)组内比较:与损伤前比较,对照组损伤后BBB评分差异无统计学意义;SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组损伤后不同时间点BBB评分均明显降低,但随着时间延长BBB评分逐渐升高,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。组间比较:在损伤后的不同时间点,SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组BBB评分均明显低于对照组,VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组的BBB评分均高于SCI模型组,VPA+BMSCs联合治疗组BBB评分均高于VPA治疗组、BMSCs移植组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。(3)对照组脊髓组织学形态正常;VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组脊髓空洞面积均小于SCI模型组,VPA+BMSCs联合治疗组脊髓空洞面积小于VPA治疗组和BMSCs移植组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。(4)在损伤后不同时间点对照组偶见Caspase-3表达,SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组Caspase-3表达明显高于对照组,VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组Caspase-3表达明显低于SCI模型组,VPA+BMSCs联合治疗组Caspase-3表达明显低于VPA治疗组和BMSCs移植组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。(5)TUNEL染色检测脊髓细胞凋亡结果显示:SCI模型组、VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组脊髓细胞凋亡指数均大于对照组,VPA治疗组、BMSCs移植组、VPA+BMSCs联合治疗组脊髓细胞凋亡指数均小于SCI模型组,VPA+BMSCs联合治疗组脊髓细胞凋亡指数均明显低于VPA治疗组和BMSCs移植组,差异均有统计学意义(P值均＜0.05)。结论VPA 联合BMSCs移植可促进大鼠SCI修复,特别在减少脊髓空洞的形成、下调Caspase-3的表达、抑制神经细胞凋亡以及促进运动神经功能恢复等方面具有协同作用。