臂叢神經(jīng)根性撕脫傷對(duì)脊髓前角Nrf-2和HO-1表達(dá)的影響.pdf

1、臂叢神經(jīng)損傷是較常見的致殘性高的周圍神經(jīng)損傷之一，臂叢神經(jīng)損傷尤其是根性撕脫傷常引起患者上肢運(yùn)動(dòng)、感覺功能障礙，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量。如何減輕并改善臂叢神經(jīng)損傷后患者上肢的運(yùn)動(dòng)及感覺功能障礙，始終是國內(nèi)外臨床研究的重點(diǎn)。目前臨床治療臂叢神經(jīng)損傷的主要措施是外科手術(shù)+藥物治療，這些治療可使患者的肩肘功能得到部分恢復(fù)，但患者前臂、腕關(guān)節(jié)及手部的癥狀均未見明顯緩解。其原因是臂叢神經(jīng)根性撕脫傷數(shù)分鐘后，機(jī)體立即程序性啟動(dòng)一系列“瀑布”式的病

2、理生理生化反應(yīng)，如微脈管系統(tǒng)損傷、炎性反應(yīng)、自由基的生產(chǎn)、興奮性氨基酸過度釋放、脂質(zhì)過氧化(LP)、神經(jīng)纖維脫髓鞘和膠質(zhì)瘢痕形成等,其中氧化應(yīng)激引起的二次損傷是導(dǎo)致患肢根性撕脫傷后運(yùn)動(dòng)和感覺功能恢復(fù)效果差的主要因素之一。
　　氧化應(yīng)激是內(nèi)環(huán)境中的氧化和抗氧化系統(tǒng)之間失衡，導(dǎo)致機(jī)體自由基產(chǎn)生增多和（或）清除能力下降。過多的氧自由基（ROS）在組織或細(xì)胞內(nèi)蓄積并啟動(dòng)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，如使生物大分子物質(zhì)蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、DNA失去生物活性或降解

3、、抑制線粒體功能、離子平衡失調(diào)及興奮性毒性等，最終導(dǎo)致神經(jīng)元的裂解死亡。與此同時(shí)，機(jī)體啟動(dòng)了多種防御系統(tǒng)抵抗氧化應(yīng)激對(duì)細(xì)胞和組織的損傷。
　　Nrf-2是機(jī)體調(diào)控細(xì)胞對(duì)抗內(nèi)外環(huán)境中氧化應(yīng)激損傷的轉(zhuǎn)錄因子之一。生理狀態(tài)下，大部分Nrf-2與Keap1結(jié)合而處于失活狀態(tài)。在創(chuàng)傷、炎癥等刺激下，Nrf-2與Keap1解離并從胞漿轉(zhuǎn)移至胞核，與抗氧化反應(yīng)元件（ARE）結(jié)合，啟動(dòng)其下游的血紅素加氧酶-1(HO-1)、Ⅱ相解毒酶、抗氧化酶、抗

4、炎因子和鈣離子調(diào)節(jié)蛋白等的表達(dá)以增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞的抗氧化能力。HO-1是機(jī)體內(nèi)廣泛存在的一種誘導(dǎo)酶，能夠分解血紅素，減輕其對(duì)細(xì)胞的損傷作用，并消耗機(jī)體內(nèi)的游離氧，從而減少氧自由基的生成和蓄積。研究表明，上調(diào)Nrf-2-ARE通路能夠減少缺血缺氧部位自由基的生成，加快自由基的清除，恢復(fù)損傷部位細(xì)胞內(nèi)氧化及抗氧化系統(tǒng)之間的穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而降低缺血缺氧對(duì)機(jī)體組織及細(xì)胞的損傷。因此，激活Nrf-2/ARE通路可能成為治療臂叢神經(jīng)損傷的一個(gè)新靶點(diǎn)。

5、　　本研究中通過HE染色檢測(cè)大鼠臂叢神經(jīng)根性撕脫傷后脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活率，判斷臂叢神經(jīng)根性撕脫傷對(duì)脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的影響；利用qPCR和免疫印跡觀察大鼠臂叢神經(jīng)根性撕脫傷后不同時(shí)間點(diǎn)脊髓前角Nrf-2和HO-1的表達(dá)改變情況，探究Nrf-2-ARE通路在臂叢神經(jīng)根性撕脫傷后表達(dá)變化的時(shí)序性意義，期望為臨床通過抗氧化治療臂叢神經(jīng)根性撕脫損傷提供了新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。
　　目的：觀察大鼠臂叢神經(jīng)根性撕脫傷后不同時(shí)間點(diǎn)前角運(yùn)動(dòng)神

6、經(jīng)元的存活率和Nrf-2及HO-1表達(dá)的時(shí)序性改變，期望為臨床通過抗氧化治療臂叢神經(jīng)根性撕脫損傷提供了新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。
　　方法：
　　1.大鼠臂叢神經(jīng)根性撕脫模型的制備:參照鄭圣鼐等人的頸后入路方式制備大鼠臂叢神經(jīng)根性撕脫模型。
　　2.測(cè)定指標(biāo)及檢查方法:通過HE染色觀察大鼠損傷側(cè)脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元形態(tài)結(jié)構(gòu)和存活率的改變；Western blot及qPCR檢測(cè)大鼠損傷側(cè)脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元Nrf-2、HO-1的表

7、達(dá)變化。
　　結(jié)果：
　　1.大體觀察:術(shù)后存活所有模型大鼠一般情況良好，均表現(xiàn)為右前肢癱瘓癥狀，左前肢活動(dòng)正常，各組動(dòng)物均未出現(xiàn)后肢癱瘓或排便障礙等表現(xiàn)。
　　2.大鼠脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元形態(tài)學(xué)和存活率的改變:大鼠脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元形態(tài)學(xué)改變：正常對(duì)照組脊髓組織：光學(xué)顯微鏡下可見脊髓前角灰白質(zhì)交界清楚，白質(zhì)形態(tài)正常，結(jié)構(gòu)完整清晰，軸突排列規(guī)則；無出血、水腫灶，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元豐富，胞體形態(tài)正常，細(xì)胞核及核周尼氏體清晰可見，染

8、色正常。手術(shù)撕脫側(cè)脊髓：光學(xué)顯微鏡下可見造模后各時(shí)間點(diǎn)手術(shù)側(cè)白質(zhì)明顯水腫，出現(xiàn)大量空泡，軸索扭曲部分?jǐn)嗔眩豢梢娚⒃诔鲅?，脊髓前角?nèi)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元數(shù)量減少甚至缺如，胞核不清，核周尼氏體消失，胞漿濃縮，染色加深。此外可見固縮運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，染色加深。
　　大鼠脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元計(jì)數(shù)及存活率：統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，各對(duì)照組大鼠脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元存活率無明顯區(qū)別；對(duì)照組、臂叢神經(jīng)損傷1h、3h、6h、12h、24h、2d、3d、7d組大鼠脊髓前角運(yùn)動(dòng)

9、神經(jīng)元存活率存在明顯不同。兩組間比較發(fā)現(xiàn)，臂叢神經(jīng)損傷1h、3h、6h、12h、24h、2d組大鼠脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元存活率與對(duì)照組相比無明顯區(qū)別；與對(duì)照組相比，臂叢神經(jīng)損傷3d、7d組大鼠脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元存活率明顯降低，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　3.大鼠損傷側(cè)脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元內(nèi)Nrf-2、HO-1的表達(dá)改變:臂叢神經(jīng)根性撕脫損傷后各時(shí)間點(diǎn)均可見Nrf-2和HO-1的陽性表達(dá)， Nrf-2和HO-1的含量隨損傷時(shí)間的延長(zhǎng)呈一定的梯度

10、變化。臂叢神經(jīng)根性撕脫損傷后脊髓前角Nrf-2漿蛋白含量明顯降低；Nrf-2核蛋白和HO-1含量在臂叢神經(jīng)根性撕脫損傷后表達(dá)逐漸升高，Nrf-2核蛋白損傷后1 d含量最高，2 d開始下降，7 d明顯降低，HO-1損傷后1-2 d含量最高，3 d開始下降，7 d明顯降低。臂叢神經(jīng)根性撕脫損傷后脊髓前角Nrf-2 mRNA和HO-1 mRNA的表達(dá)改變與蛋白變化基本一致，也具有一定的時(shí)序性， Nrf-2 mRNA和HO-1 mRNA在臂叢神

11、經(jīng)根性撕脫損傷后表達(dá)逐漸升高，損傷后分別在24h和1-2d表達(dá)達(dá)到最高，隨后開始下降，7d明顯降低。
　　結(jié)論：
　　1.通過頸、胸椎后入路手術(shù)方式可成功建立大鼠臂叢神經(jīng)根性撕脫模型。
　　2.大鼠臂叢神經(jīng)根性撕脫損傷后，脊髓前角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的存活率隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸下降。
　　3.大鼠臂叢神經(jīng)根性撕脫后Nrf-2和HO-1含量逐漸升高，分別在2 d和24h達(dá)到高峰，之后逐漸下降，具有一定的時(shí)序性。
　　4.