nNOS基因在臂丛神经根撕脱伤脊髓表达的种属特异性和区域特异性

摘要

研究背景:臂丛神经根性撕脱是最严重的臂丛损伤，常见于交通事故及新生儿生产过程的牵拉伤。臂丛神经根性撕脱伤往往会造成损伤侧肌肉瘫痪和严重的感觉丧失，在治疗上属于世界难题，临床上很难治愈。目前国内外的治疗主要采用神经移位术和功能重建的方法，虽然能使患肢功能得到部分改善和恢复，但效果并不十分满意。实验表明，臂丛神经根性撕脱可以导致损伤脊髓节段前角运动神经元细胞死亡，因此，目前的研究目标主要放在对脊髓运动神经元的保护机制的研究上。基于大鼠动物模型的大量研究结果显示，撕脱诱导的运动神经元死亡与一氧化氮合酶(NOS)基因的表达，特别是损伤侧运动神经元表达的神经元型一氧化氮合酶(nNOS)密切相关。但是，nNOS在运动神经元死亡中的作用还没有完全搞清楚。臂丛神经根性撕脱后，大约80％损伤脊髓节段前角运动神经元最终会死亡，而nNOS一氧化氮合酶抑制剂可以显著降低运动神经元的死亡。因此，可以认为，损伤脊髓前角运动神经元表达nNOS一氧化氮合酶是神经元死亡的一个信号。大鼠，小鼠和金黄地鼠是研究神经退行性疾病常用的三种啮齿类动物.我们前期的病理学研究显示:同样的臂丛根性撕脱伤导致运动神经元死亡的程度和死亡形式在三种大鼠都有区别；但是还不清楚是什么原因导致的这种差别。鉴于大鼠损伤脊髓运动神经元中nNOS基因表达与死亡的密切关系，本研究拟在分子水平比较臂丛根性撕脱后三种啮齿类动物nNOS基因表达的情况，以期进一步阐明nNOS基因在运动神经元死亡机制中的作用。
　　 研究内容:
　　 实验一:nNOS基因在臂丛神经根撕脱伤脊髓表达的种属特异性
　　 目的:前期组织学研究发现:臂丛根性撕脱伤导致运动神经元死亡的程度和死亡形式在大鼠、金黄地鼠，和小鼠都有区别；本实验进一步从分子水平研究这三种常用实验啮齿动物脊髓nNOS基因对臂丛根性撕脱伤的反应是否一致。
　　 方法:建立雄性成年SD大鼠，金黄地鼠和BALb/C小鼠全臂丛神经根撕脱伤动物模型.在撕脱伤后3天和14天，截取整个损伤脊髓节段(C5-T1)的新鲜脊髓组织，RT-PCR，Western Blot的方法比较nNOS基因在mRNA和蛋白质水平的表达情况。结果:臂丛神经根性撕脱后，三种鼠损伤C5-T1节段脊髓组织nNOS mRNA的表达均下降，而且具有时间依存性。但三种鼠nNOS mRNA表达下降的幅度是不一样的，下降最多的是小鼠，其次是大鼠，金黄地鼠下降最少。三种动物C5-T1全节段脊髓nNOS蛋白表达水平存在很大差异，大鼠脊髓根性撕脱后3天和14天nNOS蛋白表达与正常组比较都是降低的，而在金黄地鼠和小鼠都是升高的。臂丛神经根性撕脱导致nNOS蛋白的表达随着时间的延长而降低。总体表现为大鼠最少，金黄地鼠其次，小鼠最多，且在撕脱后3天和14天这种趋势是一致的。
　　 实验二:nNOS基因表达在臂丛神经根撕脱伤脊髓区域的特异性
　　 目的:以往大量nNOS免疫组化和NADPH-d组化研究显示:撕脱伤后脊髓前角运动神经元nNOS蛋白高表达，但是第一部分实验却发现:撕脱伤后创伤脊髓组织内nNOS基因表达却减少。本实验研究同一损伤节段伤侧(撕脱伤)和健侧脊髓组织中nNOS mRNA和蛋白质表达水平的差异。
　　 方法:建立雄性成年SD大鼠，金黄地鼠和BALb/C小鼠全臂丛神经根撕脱伤动物模型.在撕脱伤后3天和14天，分别截取损伤脊髓节段(C5-T1)伤侧、健侧的新鲜脊髓组织，RT-PCR，Western Blot的方法比较nNOS基因在mRNA和蛋白质水平的表达情况。
　　 结果:在撕脱后3天，大鼠和金黄地鼠伤侧脊髓组织nNOS mRNA的表达略有下降，而小鼠伤侧nNOS mRNA的表达却明显升高。在撕脱后损伤14天，大鼠伤侧脊髓组织nNOS mRNA表达明显升高，而小鼠伤侧nNOS mRNA的表达则有所下降，金黄地鼠伤侧与健侧脊髓组织nNOS mRNA的表达差异不明显。撕脱后14天伤侧脊髓组织nNOS蛋白水平在大鼠和金黄地鼠明显升高，而在小鼠则明显降低。
　　 实验三:臂丛神经根撕脱伤nNOS基因在大鼠脊髓后角神经元和前角运动神经元表达的特异性
　　 目的:本研究实验一、二的结果显示:撕脱伤导致大鼠脊髓nNOS基因下调，但是伤侧脊髓组织nNOS基因则上调，推测健侧脊髓组织nNOS基因表达下调。大量前期实验又发现:正常脊髓后角存在nNOS阳性神经元，而前角运动神经元不表达nNOS蛋白，撕脱伤可诱导大鼠前角运动神经元nNOS蛋白高表达，本实验进一步研究大鼠伤侧脊髓后角神经元和前角运动神经元nNOS mRNA表达的差异。
　　 方法:建立雄性成年SD大鼠全臂丛神经根撕脱伤动物模型.在撕脱伤后14天，处死大鼠行伤侧脊髓节段10μm厚的连续冰冻切片，应用激光捕捉显微切割结合单细胞RT-PCR技术检测，脊髓伤侧前角运动神经元，或后角神经元单个细胞nNOS mRNA表达水平。
　　 结果:正常大鼠脊髓前角运动神经元不表达nNOS mRNA，而撕脱伤14天，双侧前角运动神经元均有nNOS mRNA表达，且伤侧运动神经元内nNOS mRNA的水平明显高于健侧前角运动神经元。正常大鼠脊髓双侧后角神经元均有nNOS mRNA表达，而伤侧后角神经元及健侧后角神经元内都未能检测到nNOS mRNA表达。
　　 结论:
　　 1.臂丛神经根性撕脱导致脊髓nNOS基因表达水平的改变。而且nNOS基因表达的改变在大鼠、金黄地鼠和小鼠存在种属差异性。
　　 2.臂丛神经根性撕脱后，同一损伤节段脊髓不同侧别:伤侧和健侧，脊髓组织nNOS基因表达水平的改变存在着部位特异性。
　　 3.根性撕脱伤导致双侧脊髓后角神经元nNOS基因下调，同时导致双侧前角运动神经元nNOS基因异位表达。且伤侧神经元nNOS基因改变程度明显大于健侧。

目录

文摘

英文文摘

声明

前 言

实验一 nNOS基因在臂丛神经根撕脱伤脊髓表达的种属特异性

引 言

1 材料与方法

2 结 果

实验二:nNOS基因表达在臂丛神经根撕脱伤脊髓区域的特异性

引 言

1 材料方法

2 结果

实验三:臂丛神经根撕脱伤nNOS基因在大鼠脊髓后角神经元和前角运动神经元表达的特异性

引 言

1 材料方法

2 结 果

讨 论

一.nNOS基因在臂丛神经根撕脱伤脊髓表达的种属特异性

二 nNOS基因表达在臂丛神经根撕脱伤脊髓区域的特异性

三 臂丛神经根撕脱伤nNOS基因在大鼠脊髓后角神经元和前角运动神经元表达的特异性

结 论

参考文献

综 述

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