王向東 任新亮* 王彥宏 郭鐵柱 李建紅
(長治醫學院附屬和濟醫院神經外科,山西 長治 046011)
Nogo-A及NgR在腦外傷大鼠腦組織中的表達
王向東 任新亮* 王彥宏 郭鐵柱 李建紅
(長治醫學院附屬和濟醫院神經外科,山西 長治 046011)
目的 研究中樞神經系統損傷后Nogo-A及其受體NgR在顱腦外傷大鼠腦組織中的表達變化。方法 本課題采用SPF級SD大鼠100只,分為空白對照組(n=10)、假手術組(n=10)和損傷組(n=80)。對實驗損傷組大鼠采用Feeney等自由落體撞擊法制成急性中型腦外傷模型,損傷組隨機分為1 d(n=16)、3 d(n=16)、5 d(n=16)、7 d(n=16)和10 d(n=16)5個組。用免疫組織化學的方法測定測量各組各時間點腦切片Nogo-A及NgR蛋白的表達。結果 顱腦創傷后1 d時創傷灶邊緣腦組織中Nogo-A表達顯著升高,傷后3 d Nogo-A表達有所下降,但仍高于假手術組(P<0.05),到傷后7 d Nogo-A表達又上升達到高峰,直至傷10 d,Nogo-A表達仍維持在較高的水平。創傷組Nogo-A表達均顯著高于假手術組(P<0.05)。顱腦創傷后1天時創傷灶邊緣腦組織中NgR呈基礎表達,與假手術組比較差別無統計學意義(P>0.05)。創傷后3 d NgR表達較假手術組明顯升高(P<0.05),在傷后7 d達到高峰值,直至傷后10 d NgR表達仍處于峰值。結論 顱腦創傷后Nogo-A呈雙峰的表達規律,Nogo-A在創傷后急性期可能參與顱腦創傷的急性病理過程,在創傷修復期發揮抑制神經再生的作用,為開辟顱腦創傷救治的新方法提供依據。NgR在顱腦創傷的恢復期顯著升高,峰值持續時間長,NgR介導顱腦創傷后神經再生的抑制,阻礙神經功能的恢復,為探尋顱腦創傷后神經功能恢復的治療方法指出新的方向,提供實驗依據。
Nogo-A;NgR;腦外傷;免疫組織化學
成熟哺乳動物外圍神經系統收到損傷后可以繼續再生,但中樞神經系統卻不能那樣,受損的神經元很難再生,目前的研究認為中樞神經系統再生的主要障礙是存在某種抑制再生的因子,這些因子會阻止中樞神經系統的再生。我們在進行腦損傷修復及神經可塑性的研究中,對Nogo-A及NgR在腦外傷大鼠腦組織中表達的變化進行了初步的研究,以探討Nogo-A及NgR與腦損傷后神經修復的關系。
1.1 材料:SPF級SD大鼠100只,體質量(250±30)g。將動物用“隨機數字表”法分為空白對照組(n=10)、假手術組(n=10)和損傷組(n=80)。對實驗損傷組大鼠采用Feeney等自由落體撞擊法制成急性中型腦外傷模型,損傷組隨機分為1 d(n=16)、3 d(n=16)、5 d(n=16)、7 d(n=16)和10 d(n=16)5個組。
表1 Nogo-A在創傷灶邊緣腦組織中表達

表1 Nogo-A在創傷灶邊緣腦組織中表達
注:與假手術組比較,*P<0.05
組別 例數平均光密度值傷后1 d 3 d 5 d 7 d 10 d對照組 10 0.00692±0.00216 - - - -假手術組 10 0.00791±0.00208 0.00783±0.00196 0.00715±0.00360 0.00699±0.00462 0.00749±0.00327外傷組 80 0.04397±0.00375* 0.01927±0.00418* 0.02733±0.00267* 0.04501±0.00413* 0.02805±0.00407*
表2 NgR在創傷腦組織中表達

表2 NgR在創傷腦組織中表達
注:與假手術組比較,*P<0.05
組別 例數平均光密度值傷后1 d 3 d 5 d 7 d 10 d對照組 10 0.01072±0.00291 - - - -假手術組 10 0.01069±0.00323 0.01070±0.00309 0.01077±0.00284 0.01074±0.00319 0.01071±0.00297外傷組 80 0.00975±0.00306 0.02436±0.00602* 0.03784±0.00370* 0.04311±0.00618* 0.04307±0.00299*
1.2 方法
1.2.1 采用Feeney's自由落體硬腦膜外撞擊方法制造模型。
1.2.2 免疫組織化學檢測:各實驗動物組腦切片采用SABC法進行免疫組化染色,分別分組檢測Nogo-A及NgR在腦外傷大鼠腦組織中的表達。
1.2.3 統計學分析:應用SPSS16.0統計軟件分析,以P<0.05表示差異有統計學意義。
2.1 大鼠腦組織Nogo-A表達變化:結果見圖1~6和表1。

圖1 對照組大鼠腦組織Nogo-A表達變化

圖2 假手術組大鼠腦組織Nogo-A表達變化

圖3 外傷組傷后1 d大鼠腦組織Nogo-A表達變化

圖4 外傷組傷后3 d大鼠腦組織Nogo-A表達變化

圖5 外傷組傷后5 d大鼠腦組織Nogo-A表達變化

圖6 外傷組傷后7 d大鼠腦組織Nogo-A表達變化
2.2 大鼠腦組織NgR表達變化,結果見表2。
2.3 大鼠腦組織NgR和Nogo-A表達變化的相關關系:創傷組Nogo-A和NgR表達變化無明顯相關性(r=0.312,P>0.05)。
目前,國內外對于Nogo-A及其受體的表達研究主要是針對缺血缺氧性腦損傷,腦梗死及脊髓損傷的研究[1-4],但是針對大腦出現外傷后腦組織中Nogo-A及其受體如何表達的報道偏少[5-7]。
本次實驗建立腦創傷模型,應用免疫組化對Nogo-A在創傷腦組織的表達規律進行檢驗。研究發現,Nogo-A在顱腦創傷后很短的時間內含量明顯升高,隨著創傷程度的加深含量也增加,同事其表達成雙峰,因此推測Nogo-A可能參與了顱腦創傷后的機體修復過程,而在傷后3 d時表達下降,隨后又升高,到7 d時達峰值,然后開始下降,直到第10天仍未降低到正常水平,原因有可能是顱腦損傷后第3天開始達到修復狀態,同時Nogo-A蛋白和少突膠質細胞也顯著增加,因此對神經組織生長修復過程開始產生抑制,使得路腦損傷后的修復功能降低。本次研究為以后的Nogo-A拮抗劑治療顱腦創傷及促進神經系統恢復提供一定借鑒。在大鼠脊髓損傷模型中,應用NgR的抗體NEPI-40阻斷它的受體作用,發現大鼠體內鈣粘蛋白(一種神經細胞黏附和軸突出芽的標志)的表達增加,并且可增加運動功能的恢復,而在顱腦創傷后能否應用阻斷NgR的方法促進神經功能的恢復,將成為我們下階段的研究目標。本實驗得出的創傷后NgR的動態表達規律,為我們探尋顱腦創傷后神經功能恢復的治療方法指出新的方向,提供實驗依據。
正是因為Nogo蛋白的發現,人們對中樞神經損傷機制和損傷修復研究實現突破式的進展,從臨床角度來看,盡管這些進展的實現也需要很長時間,但是有意義的新研究為以后腦外傷的治療提供了良性的指引和方向。
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B
1671-8194(2015)13-0053-02
山西省教育廳高等學校科技創新項目(20111109)
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