bFGF促進大鼠血脊髓屏障的修復

張 謝，周 華，張宏宇，肖 健*

(1.寧波市醫療中心李惠利醫院 藥劑科， 浙江 寧波 315040； 2.溫州醫科大學 藥學系， 浙江 溫州 325035)

脊髓損傷(spinal cord injury，SCI)是嚴重危害人類生存和生活質量的一類中樞性神經創傷。血脊髓屏障(blood spinal cord barrier, BSCB)的破壞將嚴重擾亂脊髓內環境穩態，是脊髓損傷后難愈的重要原因，是后續其他損傷機制相互聯系、互相作用的重要通路和中心環節[1]。堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)，是一個具有神經保護作用的細胞因子[2- 3]。本研究旨在研究bFGF對體內BSCB的維護是否具有保護作用，并探討其相關機制。

1 材料與方法

1.1 材料

藥品與試劑 bFGF(中國格魯斯特公司),p120-catenin、β-catenin、claudin- 5和occludin抗體(Abcam 公司)，羊抗兔 IgG-HRP(Bioworld公司),其他所有試劑(Sigma公司)。

SPF 級，SD大鼠，體質量為220～250 g [上海斯萊克實驗動物有限責任公司，合格證號：SCXK(滬)2012- 0002]。在溫州醫科大學動物實驗中心分籠飼養。

1.2 方法

1.2.1 動物分組及處理：將動物隨機分為3組，假手術組(sham)，模型組(SCI)腹腔內注射10%水合氯醛(3.5 mL/kg)麻醉，暴露脊柱 T8-10段，固定于打擊器平臺，撞擊T9節段，打擊器力度約150 kdyn，bFGF干預組(SCI+bFGF)術后30 min，背部給予bFGF(80 μg/kg)，之后每隔1 d給藥1次，每組各6只，于術后14 d處死。

1.2.2 BBB評分觀察大鼠后肢運動功能：根據BBB評分標準[4]，在脊髓損傷后1、3、7和14 d進行評分。評分采用雙人雙盲法，獨立觀察各組大鼠雙后肢行動能力并記錄。

1.2.3 動物組織處理及組織切片：腹腔注射10% 水合氯醛麻醉，先用0.9%氯化鈉溶液快速沖洗，再用4%多聚甲醛灌注固定。剝取損傷脊髓T7-T10，然后將其置于15% 蔗糖溶液中4 ℃過夜，OCT包埋，液氮凝固，存于-80 ℃備用。組織切片：將包埋好的組織塊在-20 ℃ 冰凍切片機內復溫30 min，進行切片，厚度均為20 μm(用于伊文思藍直接觀察)或5 μm(用于HE染色，免疫熒光染色)，存于-20 ℃備用。

1.2.4 HE染色觀察組織：冰凍切片室溫復溫30 min，85%乙醇45 s，95%乙醇1 min，100% 乙醇Ⅰ 12 min，100%乙醇Ⅱ 2 min梯度脫水，蘇木精-伊紅染色，中性樹膠封片，鏡下觀察。

1.2.5 伊文思藍檢測通透性：經尾靜脈注射2%伊文思藍溶液(4 mL/kg)，2 h后，用0.9%氯化鈉沖洗至全身血液沖凈。取脊髓組織T7-T10段，按脊髓組織重量(g)與甲酰胺體積(mL)1∶5比例萃取。37 ℃水浴鍋孵育3 d，15 000 r/min離心30 min，取上清，檢測其熒光強度。

1.2.6 FITC-dextran檢測通透性：經尾靜脈注射 FITC-dextran溶液(4 mL/kg)，2 h后，用0.9%氯化鈉溶液沖洗至全身血液沖凈。取1 g脊髓組織，加10 mL0.9%氯化鈉溶液，12 000 r/min離心10 min，取上清。甲醇與乙醇按1∶2的比例混合，取200 μL加入到收集的上清中，測定析出，3 h后，12 000 r/min離心20 min，吸取上清液200 μL，酶標儀檢測其熒光強度。

1.2.7 Western blot 法檢測蛋白表達：上樣量100 μg，用10.6% 凝膠恒壓分離，濕轉到PVDF 膜上，5%脫脂牛奶室溫封閉。膜用1×TBST洗滌3，一抗濃度為1∶1 000, 4 ℃孵育過夜，二抗濃度為1∶10 000, 室溫孵育2 h，加入顯色液，于凝膠成像儀器曝光。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 bFGF促進脊髓損傷大鼠后肢功能恢復

模型組BBB評分明顯低于假手術組(P<0.05)，bFGF 干預組BBB評分顯著回升(P<0.05)(圖1A)。

脊髓損傷后3 d，模型組可見損傷區及鄰近區有出血的現象，并且部分細胞溶解消失，局部有空泡形成，灰質中心明顯壞死、軸索紊亂不規則(圖1B)。模型組神經元明顯丟失，而給予bFGF后，相比較模型組，bFGF干預組脊髓組織病理結構明顯改善，神經元丟失減少(圖1C,D)。

2.2 bFGF促進大鼠脊髓損傷后BSCB的修復

脊髓損傷后，伊文思藍的滲透迅速增加，術后1 d達到頂峰，之后慢慢下降。術后0.25、1、3和7 d，與模型組相比，bFGF干預組伊文思藍的滲透明顯減少(圖2B)；術后1 d，脊髓直觀圖(圖2A)以及縱切的熒光圖(圖2C)結果顯示，bFGF干預組大鼠脊髓損傷周圍染料的擴散量明顯比模型組少。術后1 d，bFGF干預組FITC-dextran的滲透明顯比模型組少(圖2D)。

2.3 bFGF促進脊髓損傷后黏附連接蛋白和緊密連接蛋白的表達

與假手術組相比，模型組黏附連接蛋白(p120-catenin，β-catenin)和緊密連接蛋白(occludin，claudin- 5)均顯著下調，且在損傷1 d后表達最低，其中β-catenin和occludin在第7天發生上調，而p120-catenin和claudin- 5的表達在第7天仍處于低水平狀態(圖3A,B)。與模型組相比，bFGF干預組以上4個蛋白表達均顯著上升(圖3C，D)。

3 討論

對于脊髓損傷的治療，之前的研究大多關注于損傷后后肢感覺和運動功能的恢復，主要涉及神經元的保護，忽視微血管的反應。在創傷性大鼠脊髓損傷模型中發現， 減少BSCB的破壞可以起到顯著

A.BBB scores of SCI model rat at 1, 3, 7 and 14 days after contusion；*P<0.05，**P<0.01 compared with the SCI group; B.HE staining results of SCI rat at 3 days after contusion; C.NeuN staining results of SCI rat at 3 days post injury; D.quantification of the number of neuron index;*P<0.05 compared with the sham group；#P<0.05 compared with the SCI group

A.representative whole spinal cords showing Evans blue dye permeabilized into the spinal cord at 1 day; B.quantification of Evans blue dye extracted from spinal cord at 6 hours-14 days postinjury with or without bFGF; C.representative confocal images of sham, SCI, and bFGFgroups; D.quantification of the FITC-dextran extravasation;*P<0.01 compared with sham group；#P<0.05，##P<0.01 compared with SCI group

A.protein levels of p120-catenin, β-catenin,occludin, and claudin- 5 at 6 hours-7 days after injury; B.densitometric analyses of p120-catenin, β-catenin,occludin, and claudin- 5 of figue A; C.protein levels of p120-catenin, β-catenin,occludin, and claudin- 5 proteins 1 d after bFGF treatment; D.densitometric analyses of p120-catenin, β-catenin,occludin, and claudin- 5 of figue C;*P<0.05 compared with sham group；#P<0.05 compared with the SCI group

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