甲醛炎性痛時脊髓后角HO-1蛋白表達增加對神經(jīng)元凋亡的影響.pdf

1、目的：內(nèi)源性一氧化碳（Carbon monoxide，CO）是繼一氧化氮（Nitric oxide，NO）后被發(fā)現(xiàn)的又一重要氣體信號分子和神經(jīng)遞質，在人和哺乳動物的生理及病理過程中具有重要的生物學功能。血紅素氧合酶（Heme oxygenase，HO）是血紅素代謝的限速酶，廣泛分布于人體各組織器官，其催化血紅素（Heme）降解為CO、鐵及膽綠素（很快被還原成膽紅素）。HO-1為HO的一種亞型，正常時在神經(jīng)系統(tǒng)表達較低，但可被多種因素所誘

2、導。
　　 本室以往研究發(fā)現(xiàn)，甲醛炎性痛可誘導脊髓后角NO產(chǎn)生增多，進一步的研究發(fā)現(xiàn)，NO增加是甲醛炎性痛誘導脊髓神經(jīng)元凋亡的重要機制之一。已有一些研究發(fā)現(xiàn)，HO/CO系統(tǒng)參與了脊髓傷害性信息的傳遞過程，結扎坐骨神經(jīng)引起的神經(jīng)損傷可誘導脊髓水平HO蛋白表達增多，CO產(chǎn)生增多，但甲醛炎性痛引起的傷害性信息傳入是否會誘導脊髓HO-1表達發(fā)生改變以及HO-1表達改變在甲醛炎性痛誘導的神經(jīng)元凋亡過程中發(fā)揮何作用尚未見相關報道。
　

3、　 本實驗應用Western blotting方法首先觀察了甲醛炎性痛大鼠脊髓后角HO-1蛋白表達的變化，而后采用鞘內(nèi)注射HO-1抑制劑鋅原卟啉Ⅸ（Zinc ProtoporphyrinⅨ，ZnppⅨ），觀察HO-1對炎性痛大鼠脊髓神經(jīng)元凋亡的影響，闡明HO-1表達改變的意義。
　　 1.甲醛炎性痛誘導脊髓HO-1蛋白表達改變
　　 25只健康雄性Sprague-Dawley大鼠，體重260～280g，隨機分為5組，分

4、別為正常對照組（Control組）、甲醛6h組（F6h）、甲醛12h組（F12h）、甲醛24h組（F24h）、甲醛72h組（F72h），每組5只動物。Control組不做任何處理，直接斷頭取材。甲醛各時間點組動物均于足底注射甲醛后觀察自發(fā)疼痛反應，然后于不同時間點斷頭取腰5（L5）脊髓后角，用Western blot方法分別檢測左、右兩側脊髓后角HO-1蛋白的表達。
　　 結果發(fā)現(xiàn)：大鼠右后足底注射甲醛后，即刻出現(xiàn)舔、搖、和抬高

5、注射足等自發(fā)痛行為，這些自發(fā)性痛反應呈雙時相性，持續(xù)1 h以上，且注射部位出現(xiàn)紅、腫等明顯的炎癥反應。
　　 Western blot檢測結果發(fā)現(xiàn)，Control組大鼠脊髓后角左、右兩側的HO-1蛋白條帶面積較小，染色較淺，表明正常大鼠HO-1蛋白有一定量的基礎表達。足底注射甲醛后各時間點組與Control組相比，HO-1蛋白表達均明顯上調(diào)，表現(xiàn)為HO-1蛋白條帶增寬，HO-1與β-actin積分光密度（integrated o

6、ptical density，IOD）比值升高；其中以F24h組HO-1表達升高最為明顯，達到峰值。足底注射甲醛后72小時，脊髓后角左、右兩側的HO-1表達較F24 h組明顯降低，但仍高于Control組水平。各時間點左、右兩側脊髓后角比較，HO-1蛋白表達無明顯差異。
　　 2.HO/CO在甲醛炎性痛誘導大鼠脊髓神經(jīng)元凋亡中的作用
　　 健康雄性Sprague-Dawley大鼠30只，體重260～280克，隨機分成5組

7、，分別為正常對照組（Control組）、甲醛組（F組）、甲醛+溶劑DMSO組（F+DMSO組）、甲醛+ZnppⅨ50μg組（F+50μgz組）、甲醛+ZnppⅨ100μg組（F+100μg Z組），每組6只動物。甲醛+DMSO組和甲醛+各劑量ZnppⅨ組動物均預先鞘內(nèi)注射DMSO或HO-1抑制劑ZnppⅨ溶劑，30分鐘后足底注射甲醛，于注射甲醛后72小時斷頭取脊髓腰5（L5）節(jié)段，采用流式細胞技術檢測脊髓神經(jīng)元凋亡率。
　　 結

8、果發(fā)現(xiàn)：與F組比較，F(xiàn)+DMSO組動物自發(fā)痛反應程度無明顯改變，表明鞘內(nèi)注射溶劑DMSO對動物自發(fā)痛反應無明顯影響；在F+50ug Z組和F+100μgZ組動物中觀察到，預先鞘內(nèi)注射50μg或100μgZnppⅨ，均可使甲醛誘導的自發(fā)痛反應程度明顯降低，并且鞘內(nèi)注射ZnppⅨ對自發(fā)痛反應的抑制程度隨著ZnppⅨ劑量增大而更加顯著。
　　 流式細胞技術結果顯示：Control組大鼠脊髓神經(jīng)元凋亡率較低。與Control組比較，F(xiàn)組

9、大鼠脊髓神經(jīng)元凋亡率明顯升高，F(xiàn)+DMSO組與F組相比，大鼠脊髓神經(jīng)元凋亡率無明顯差別，表明鞘內(nèi)注射溶劑DMSO對大鼠脊髓神經(jīng)元凋亡率無明顯影響；F+50μg Z組大鼠和F組大鼠比較，脊髓神經(jīng)元凋亡率無明顯差異，但增大ZnppⅨ劑量，預先鞘內(nèi)注射100μg ZnppⅨ，則可使F+100μg Z組大鼠脊髓神經(jīng)元凋亡率明顯升高；這一結果表明，甲醛炎性痛誘導的HO/CO系統(tǒng)活動增強可以抑制神經(jīng)元凋亡過程。
　　 3.結論