阻断脑源性神经营养因子-酪氨酸激酶受体B通路后运动训练对脊髓损伤大鼠功能恢复的影响研究

目的:探讨阻断脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)-酪氨酸激酶受体B(tropomyosin-related kinase B,TrkB)信号通路后运动训练对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)大鼠运动功能恢复和突触可塑性的影响。方法:32只雌性SD大鼠被随机分为4组:损伤+PBS组(Sed-PBS组)、运动+PBS组(TT-PBS组)、损伤+TrkB/Fc组(Sed-TrkB/Fc组)及运动+TrkB/Fc组(TT-TrkB/Fc组)。于SCI术前1周进行L3-4鞘内置管。置管1周后使用改良Allen法制作T10不完全性SCI模型。于SCI术后第7天植入渗透压泵,并在Sed-PBS组和TT-PBS组的渗透压泵中灌入0.01M PBS,Sed-TrkB/Fc组和TT-TrkB/Fc组的渗透压泵中灌入TrkB阻滞剂(TrkB/Fc)。SCI后第8天,对TTPBS组和TT-TrkB/Fc组进行减重平板训练。术后第1天、3天、7天、14天、21天、28天和35天进行BBB评分。实验结束后取材,使用Western Blot和免疫组化染色技术分析检测突触后膜密度蛋白-95(postsynaptic density protein-95,PSD-95)及突触素(synaptophysin,SYP)表达情况。结果:术后14天,TT-PBS组BBB评分明显高于其他3组(P0.05);术后21—35天,TT-PBS组BBB评分显著高于其他3组(P0.001);术后28—35天,TT-TrkB/Fc组BBB评分高于Sed-PBS组及Sed-TrkB/Fc组(P0.05)。蛋白免疫印迹结果显示,TT-PBS组PSD-95及SYP相对蛋白表达量显著高于其他3组(P0.001);TT-TrkB/Fc组PSD-95及SYP相对蛋白表达量多于Sed-PBS组和Sed-TrkB/Fc组(P0.05)。免疫组化结果显示,与Sed-PBS组、Sed-TrkB/Fc组和TT-TrkB/Fc组相比,TT-PBS组的PSD-95相对蛋白密度明显增高(P0.01、P0.001、P0.01),且SYP相对蛋白密度也明显增高(P0.001);TT-TrkB/Fc组的PSD-95及SYP相对蛋白密度也高于Sed-TrkB/Fc组及Sed-PBS组(P0.05)。结论:阻断BDNF-TrkB信号通路可明显抑制运动训练对不完全性SCI大鼠运动功能恢复和腰髓突触标记蛋白表达的促进作用。

Effects of exercise training on functional recovery after blocking BDNF-TrkB pathway in rat with spinal cord injury