aqp4和kir4.1在急性脊髓损伤后脊髓水肿中的作用机制研究

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1、中文摘要急性脊髓损伤是脊髓外科领域中一种常见的且破坏性极大的疾病。随着急性脊髓损伤发生率的不断增加，脊髓损伤的治疗成为重要的医疗问题。脊髓损伤病人的生理和心理伤害以及高成本的医疗，给家庭和社会带来了沉重负担。急性脊髓损伤具有复杂的病理机制，很难找到有效的治疗方法。原发性脊髓损伤直接破坏组织并造成不可恢复的机体损伤，随之引起脊髓组织中释放大量自毁性介质而导致脊髓组织缺血缺氧、脊髓水肿以及脊髓变性和坏死。而脊髓损伤后的脊髓水肿，是继发性脊髓损伤的重要病理生理过程之一，对预后影响较大。除了应用药物治疗外，目前人们对于脊髓水肿的发生机制尚不清楚。本文对脊髓水肿过程中重要相关分子的变化进行研究，

2、从细胞和分子水平探讨急性脊髓损伤后，脊髓水肿的发生机制。期望能够找到相应的药物治疗靶点，为脊髓损伤治疗提供更充分的理论依据。目的：本研究通过制作大鼠急性脊髓损伤模型，观察大鼠急性脊髓损伤后不同时间点的病理学改变与脊髓含水量变化，了解脊髓水肿的发展变化规律。研究大鼠急性脊髓损伤后，水通道蛋白AQP4与内向整流型钾通道Kir4.1在脊髓水肿期间的表达变化，探讨两者在脊髓水肿形成过程中的作用机制，以及两者是否存在共表达关系。通过观察在脊髓水肿期间AQP4、Kir4.1、P38、p-P38、IκB、NF-κBp65的表达变化，初步判定脊髓损伤后，AQP4和Kir4.1是否相互作用，探讨各因子在

3、脊髓水肿中的作用机制，为今后治疗急性脊髓损伤提供理论依据及新的药物治疗靶点。方法：本研究通过钳夹法制作急性脊髓损伤模型，将体重250-300g的SD大鼠66只，随机分为四组：正常组，假手术组（只手术无脊髓损伤），急性脊髓损伤组（ASCI），MP干预组（正常急性脊髓损伤造模，造模后1h内，尾部静脉注射30mg/kgMP）。假手术组与急性脊髓损伤组按时间点不同又分为8h、24h、3d、7d四个亚组，MP干预组分为3d、7d两个亚组。术后分笼饲养，早期辅助排便排尿。术后通过Tarlov评分对大鼠的神经症状和体征进行鉴定。I用干湿重法测定脊髓含水量。用常规HE染色观察组织的病理变化。采用免疫荧

4、光双标记方法检测各组脊髓组织AQP4和Kir4.1的表达变化。利用Real-timePCR检测各组脊髓组织中AQP4和Kir4.1的mRNA表达变化。用Westernblot方法检测各组脊髓组织中AQP4、Kir4.1、p-P38、P38、IκB、NF-κBp65的蛋白表达变化。结果统计采用SPSS18.0统计软件处理，所有计量资料均采用方差分析或t检验进行统计，P<0.05为差异有显著性。结果：大鼠急性脊髓损伤后，运动神经元遭受损害，形成运动功能障碍，且随着时间的推移损害加重，MP药物可以减轻脊髓损伤后的运动功能障碍。大鼠急性脊髓损伤后，脊髓组织的含水量随着损伤时间的延长而逐渐加重，

5、用MP药物可以明显减轻脊髓损伤后的水肿现象。常规HE染色观察发现大鼠急性脊髓损伤8h后，脊髓组织的中央管和中央灰质发生出血，血管的周围组织有轻度的水肿现象。24h后，脊髓灰质出血严重，部分坏死、部分形成囊腔，且神经元的肿胀严重。3d后，上述的病理变化全部加重，血管周围组织的水肿现象加重，细胞间隙明显增宽，神经元肿胀加重且细胞核发生固缩。7d后，脊髓组织大部分坏死，脊髓白质大部分发生退变，有囊腔和空泡形成。用MP干预处理3d、7d后，可发现脊髓灰白质的边界清晰，出血点的范围减小，细胞核固缩减少，血管周围组织及神经元细胞的水肿现象减轻，水肿体积变小。急性脊髓损伤后，AQP4和Kir4.1的

6、mRNA和蛋白表达均随着时间的推移逐渐升高，且两者的表达变化与脊髓水肿的变化规律呈正相关。急性脊髓损伤后，AQP4和Kir4.1共表达于脊髓的软脊膜、中央管和血管周围胶质细胞的胞膜上，两者的表达随着脊髓损伤时间的延长逐渐增加，用MP药物进行干预治疗后，AQP4和Kir4.1的表达量均发生明显下调。大鼠急性脊髓损伤后，AQP4和Kir4.1在脊髓水肿组织中的表达量均增多。经过MP治疗后，脊髓水肿组织中AQP4和Kir4.1的表达量均减少。大鼠急性脊髓损伤后，脊髓水肿组织中产生大量p-P38，经过MP治疗后，脊髓水肿组织中p-P38的表达量减少。大鼠急性脊髓损伤后，脊髓水肿组织中IκB表达

7、量减少，NF-κB表达量增加，经过MP治疗后，脊髓水肿组织中IκB表达量增多，IINF-κB表达量减少。结论：急性脊髓损伤会对大鼠的运动神经元造成损害，从而产生运动功能障碍，MP药物虽然可以减轻脊髓损伤后的运动功能障碍，但不能完全逆转。对SD大鼠造成急性脊髓损伤后，在早期就会出现脊髓水肿等一系列的病理变化，用MP药物进行干预后，病理变化得到改善并逐渐恢复。AQP4和Kir4.1基因和蛋白表达情况与水肿具有相关性，提示，在大鼠急性脊髓损伤后，AQ