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

Objective:To study the changes of the gene expression pattern of spinal cord tissues in the early stage after injury by DNA microarray (gene chip).Methods:The contusion model of rat spinal cord was established according to Allen‘s falling strike method and the gene expression patterns of normal and injured spinal cord tissues were studied by gene chip.Results:The expression of 45 genes was significantly changed in the early stage after spinal cord injury, in which 22 genes up-regulated and 23 genes down-regulated.Conclusions:The expression of some genes changes significantly in the early stage after spinal cord injury, which indicates the complexity of secondary spinal cord injury.     

大鼠脊髓损伤后腓肠肌GDNF基因表达及意义

目的 探讨大鼠脊髓损伤后,后肢肌GDNFmRNA表达的变化及其意义。方法 选用SD雄性大鼠30只,根据脊髓损伤时间随机分为5组。即伤前,伤后3、7、10及21天组。采用Allen‘s方法致大鼠脊髓T13段不完全性损伤,以β-Actin为内参照物,半定量RT-PCR方法,观察大鼠腓肠肌在脊髓损伤前、后不同时间GDNFmRNA表达。结果 脊髓损伤前GDNFmRNA在大鼠腓肠肌微量表达。脊髓损伤后3天表达上调至3倍,7天上调至10倍,10天上调至4倍,21天仍高于正常水平。结论 脊髓损伤后骨骼肌GDNFmRNA表达上调,可能是神经元通过“胞体-轴突-靶器官”途径的一种自我保护反应,用GDNF治疗脊髓损伤时应长期用药。     

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。     

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     

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。     

创伤性上升性脊髓缺血损伤

脊椎损伤后,脊髓损伤平面上升较为少见。作者报告了５例,其中Ｔ１０－１１骨折脱位２例：１例于伤后２周内,截竣平面上升至Ｃ２,呼吸麻痹死亡,１例上升至颈部脊髓,双上肢无力;另３例为Ｔ１２骨折２例,Ｌ３骨折１例：其中截竣平面上升至Ｔ９至１例,Ｔ８者２例。５例患者双下肢皆呈软竣,１例死亡患者尸检见脊髓完整,Ｔ９－１０段脊髓前后动静脉血栓,其向上至Ｃ３,向下至Ｓ１,脊髓前血管、中央血管、髓内小血管多处 栓,     

扩大半椎板切除术治疗颈脊髓损伤

OBJECTIVE: To treat cervical spinal cord injury (SCI) accompanied with narrowing spinal canal by expanded hemilaminectomy. METHODS: From 1995 January to 1998 April 51 patients of cervical SCI were treated by expanded hemilaminectomy. Spinal injury classified in to 3 types: no fracture-dislocation (39 patients) fracture dislocation at the lower cervical spine (11), and burst fracture (1). The types of SCI included central cord injury (18 patients) incomplete cord injury (19), and complete cord injury (14). MR imaging in 23 patients showed degenerative changes with normal intensity of the cord in 14 patients, multiple level hyperintensity in 3, cystic changes in 3, myelomalasia in 3, and cord brocken in 1. Expanded hemilaminectomy was performed in 24 hours in 3 patients, in 48 hours in 9, in one week in 2, after one week in 35, and after one year in 2. The left or right laminae were removed from C(7) to C(3) in 42 patients, C(3) - T(1) in 3, C(2) - C(7) in 2, C(3) - C(6) in 3 and C(4) - C(7) in 3. Hemilaminectomy was expanded lateral to the inner of apophyseal joint and medial to the inner lamina beneath the spinal process. RESULTS: Follow-up lasted for 1 year and 7 months. Six patients with complete cord injury had of the no recovery lower extremity but recovery of the brachialis and extensor radial longus. 12 patients of central cord injury had full recovery except intrinsic muscles of the hand (5). They operated were on 2 weeks after injury. 17 patients of incomplete cord injury recovered to Frankel IV. CONCLUSIONS: Expanded hemilaminectomy is indicated for patients of cervical SCI with narrowing spinal canal or without fracture dislocation. Best results can be obtained in patients of central cord injury, and incomplete cord injury. Even in complete cord injury, 1 - 2 forearm muscle may recover (24.8%), securing a pinch grip reconstruction.     

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。     

白细胞介素-10对大鼠脊髓诱导型一氧化氮合酶基因表达的干预作用

目的　探讨诱导性一氧化氮合酶 (iNOS)mRNA在损伤脊髓组织中的表达规律及白细胞介素 (IL) 10的干预作用。方法　将 64只SD大鼠随机分为 3组 :单纯脊髓损伤 (SCI)组、IL 10组及假损伤组 (Sham组 )。除Sham组不致伤脊髓外 ,均以改良Allen(10 g× 5cm)打击法制作大鼠急性SCI模型 ,IL 10组于脊髓损伤后 3 0min腹腔注射IL 10溶液 10 μg ,分别于伤后 3、12、2 4、48及 72h处死 ,用逆转录 聚合酶链反应 (RT PCR)法测定损伤脊髓组织iNOSmRNA的表达情况 ,并与单纯SCI组和Sham组作对照。结果　脊髓无损伤时未发现iNOSmRNA表达 ,损伤后逐渐出现表达上调 ,于伤后 12h明显增强 ,2 4h达高峰 (0 .60 85± 0 .0 166) ;IL 10组中 2 4h亚组iNOSmRNA表达 (0 .5 70 5± 0 .0 2 0 3 )出现抑制性改变 ,差异有显著性 (P <0 .0 1)。结论　IL 10可明显抑制大鼠脊髓损伤后iNOSmRNA的高表达     

碱性成纤维细胞生长因子对大鼠牵张性脊髓损伤后细胞凋亡及基因表达的影响

目的观察碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)对牵张性脊髓损伤后细胞凋亡及相关基因表达的影响,探讨bFGF对脊髓损伤保护作用的分子机制。方法大鼠脊髓T13～L2经牵张损伤,皮层体感诱发电位(CSEP)监测P1～N1波幅下降至术前波幅70%后,于损伤平面以下经蛛网膜下腔置细导管,治疗组分别于术后即刻1、2、3、4、8、12及24h经细导管注入bFGF溶液20μl(含bFGF20μg),对照组在相同时间注入等量生理盐水,然后于术后6h、1、4、7、14及21d处死取材,采用原位末端标记法(TUNEL)及免疫组织化学观察脊髓细胞凋亡及p53、bax、bcl2表达的变化情况,应用电生理观察大鼠的神经功能情况,并进行对比分析。结果术后4、7、14、21d,治疗组TUNEL法染色阳性细胞数明显低于对照组(P<0.01)。术后4、7、14、21d,治疗组p53、bax的阳性细胞数明显低于对照组,治疗组各时相点bcl2的阳性细胞数明显高于对照组,治疗组大鼠的神经功能恢复与对照组相比差异有统计学意义(P<0.01)。结论bFGF能通过抑制p53、bax蛋白的表达及促进bcl2蛋白表达来抑制牵张性脊髓损伤后细胞凋亡,从而保护损伤的脊髓组织,这可能是bFGF对脊髓损伤具有的保护作用机制之一。     

红花注射液对脊髓损伤早期自由基影响的实验研究

目的:通过观察对大鼠脊髓损伤模型早期使用红花注射液后自由基的变化探讨红花注射液防止脊髓继发性损伤的作用机制。方法:选择成年雄性SD大鼠48只,分为正常对照组、损伤组、红花治疗组,每组大鼠16只。采用Allen’s撞击法建立脊髓损伤模型,其中红花治疗组分别于打击后30 min、2、4 h腹腔注射红花注射液。术后6 h测定脊髓组织和血液中丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的含量,并在光镜下观察组织形态的变化。结果:损伤组血液标本和脊髓标本中MDA升高、SOD降低,红花组血液和脊髓标本所测定的各个指标与损伤组比较有显著性差别(P<0.01),红花组与对照组各指标无明显差别(P>0.05)。组织学形态上,红花治疗组脊髓损伤程度小,神经元细胞破坏少。结论:脊髓损伤后血液和脊髓组织中自由基含量升高,红花注射液能有效清除自由基,在一定程度上能防止脊髓继发性损伤。注射红花注射液后,MDA降低,SOD升高。     

大鼠脊髓损伤后坐骨神经GDNFmRNA表达变化及意义

目的探讨大鼠脊髓损伤后坐骨神经表达GDNFmRNA的变化及其意义.方法 Allen's方法致伤大鼠T13段脊髓,造成不完全性脊髓损伤,截取坐骨神经,以β-Actin(β-肌动蛋白)为内参照物,应用半定量RT-PCR方法,观察大鼠坐骨神经在脊髓损伤前、后不同时间GDNFmRNA表达变化.结果脊髓损伤前GDNFmRNA在大鼠坐骨神经仅有微量表达,脊髓损伤后24小时表达增加4倍,72小时增加15倍,7天增加3倍,10天仍高于正常水平.结论脊髓损伤后坐骨神经高表达GDNF,是神经元通过"胞体-轴突-靶器官"途径自我保护的一种反应形式,GDNF治疗脊髓损伤时应早期用药.     

MMP-2、12在兔脊髓损伤中的表达及与损伤程度的相关性研究

目的观察兔损伤段脊髓内MMP-2、12的表达及与损伤程度、损伤后时间点的相关性。方法将135只兔随机分为全瘫组(A组)、不全瘫组(B组)和假手术对照组(C组),每组45只。A、B组采用Allen打击法建立不同程度脊髓损伤模型,C组仅行椎板切除术。分别于致伤后6h、24h、48h、7d和14d采用免疫组织化学染色法检测兔脊髓组织中MMP-2表达,实时荧光定量PCR法检测兔脊髓组织中MMP-12的表达;运用改良Tarlov评分评价术前1h,术后麻醉清醒后6h,损伤后24h、48h、7d、14d兔后肢运动功能。结果(1)三组在各时间点均有MMP-2、12表达,但同一时间点A、B组与C组比较,差异有统计学意义(P0.05);伤后24h、48h、7dA组的表达高于B组,差异具有统计学意义(P0.05),C组各时间点表达均维持在较恒定水平。脊髓损伤后6hMMP-2、12表达增加,伤后24h达高峰,直至7d仍有MMP-2、12的高表达。(2)各时间点兔后肢运动功能评分C组明显高于A、B组,A组同时间点评分低于B组,差异具有统计学意义(P0.05);A、B组不同时间点MMP-2阳性细胞表达率和MMP-12实时荧光定量CT值与兔Tarlov评分的相关系数分别为r=-0.887,P=0.000和r=-0.841,P=0.002。结论兔脊髓损伤后MMP-2、12的表达明显升高,且与脊髓损伤程度呈负相关。     

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…     

Changes of intracellular calcium and the correlation with functional damage of the spinal cord after spinal cord injury

OBJECTIVE: To observe dynamic changes of intracellular calcium ([Ca(2+)]i) after spinal cord injury, and to study the relationship between the changes of [Ca(2+)]i and the functional damage of the spinal cord. METHODS: The rats were subjected to a spinal cord contusion by using a modified Allen's method. The [Ca(2+)]i in the injured segment of the spinal cord was measured by the technique of La(3+) blockage and atomic absorption spectroscopy at 1, 4, 8, 24, 72, and 168 hours after injury. The motor function on the inclined plane was measured at the same time. RESULTS: The spinal cord [Ca(2+)]i increased significantly (P<0.05 or P<0.01) aft er spinal cord injury. There was a significant correlation (P<0.05) between the changes of [Ca(2+)]i and the motor function. CONCLUSIONS: [Ca(2+)]i overload may play an important role in the pathogenesis of spinal cord injury.     

rhGDNF对大鼠脊髓损伤后Ntyr表达影响的研究

目的研究大鼠脊髓损伤（spinal cord injury,SCI）后应用人重组胶质细胞源性神经营养因子（recombinated human glial cell line derived neurotrophic factor,rhGDNF）对酪氨酸硝基化蛋白（nitrotyrosine,Ntyr）表达情况的影响。方法48只雄性SD大鼠随机分为正常组、假手术组、生理盐水对照组和rhGDNF实验组,改良Allen法致脊髓中等程度损伤,伤后1d、3d、7d、14d用免疫荧光染色法测定Ntyr的表达情况,同时评定下肢运动功能（Tarlov评分和改良Rivlin斜板）。结果伤后1d rhGDNF组Ntyr阳性神经元数量多于生理盐水对照组（P〈0．05）,伤后3d、7d、14d时较同时程生理盐水对照组明显减少（P〈0．05）。2组的运动功能评分比较：伤后1d无明显差异,伤后3d、7d、14d时rhGDNF治疗组较生理盐水对照组明显提高（P〈0．05）。结论SCI后应用rhGDNF可减少大鼠脊髓Ntyr的表达,促进其运动功能恢复。     

不同类型坐骨神经损伤对相应脊髓节段基因表达的影响

目的：比较坐骨神经夹伤与坐骨神经结扎后神经元胞体基因表达的差异,探讨外周神经损伤后再生与否与基因表达差异的关系。方法：根据坐骨神经损伤基因表达谱分析的结果,选择部分表达变化的基因;通过RT-PCR的相对定量的方法检测其在坐骨神经夹伤与坐骨神经结扎后相应脊髓节段的表达水平。结果：比较两种模型差异表达的基因类别可以发现,可再生神经元胞体上调表达的基因与组织细胞的增殖(PCNA)、生长(FRAGl,NCAM)及抗凋亡(Bcl-2)有关;而不可再生的神经元胞体这些基因的表达下调。结论：外周神经元胞体对不同类型神经损伤的反应存在差异,这种差异可能与神经再生能力的不同有关。     

脊髓损伤后的免疫抑制研究进展

脊髓损伤（SCI）致死率高、预后差,常导致患者终身瘫痪,可引起系统性神经源性免疫抑制综合征（SCI-IDS）^[1]。SCI后的免疫抑制会增加机体对病原体感染的易感性,导致患者并发症发生率及病死率增高。近年,国内外SCI的临床及动物模型研究证实,SCI可导致机体免疫细胞功能受损,免疫因子也发生一定程度的变化,从而引起免疫功能障碍^[2-3],但具体机制尚不明确。由于免疫系统可由中枢神经系统通过下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA）、交感神经系统（SNS）和副交感神经系统（PNS）进行调节,所以中枢神经系统的损伤可引起免疫相关的神经功能受损,进而引起免疫抑制,同时亦可造成内分泌功能障碍,间接引起免疫功能障碍^[4-5]。明确SCI导致机体防御系统受损的相关机制及脊髓平面、损伤程度等相关因素对发生SCI后免疫功能的影响,对治疗SCI、提高患者的生存质量至关重要。本文就HPA、SNS与SCI后的免疫抑制的可能关联、产生的适应性免疫抑制的相关机制及与其相关方向的治疗前景作如下综述。