脊髓损伤(spinal cord injury，SCI)是一种突发性的，严重影响生活质量的事件。这一事件会造成损伤部位以下不同程度的瘫痪和感觉丧失，不仅给患者个人和他们的家庭带来极大痛苦和负担，而且也给社会造成了巨大的压力。因此中枢神经损伤修复的研究，一直是国内外神经科学界的重要研究方向之一，各国对此也投入了大量的人力物力，希望解决这一神经科学界以及社会密切关注的重点问题。 在过去几十年的科学研究中，随着生物医学的进步，许多技术逐渐用于研究脊髓损伤修复的分子机理，如原位杂交、RT-PCR、Western blotting和免疫组化等，大大推动了脊髓损伤、修复分子机理的研究。由于这些方法耗时长，操作繁琐而且一次实验只能研究几个基因或蛋白，因而远远不能满足人们对脊髓损伤后所有的差异表达基因和蛋白进行分析。最近几年随着大量新兴技术的涌现，如基因芯片，全基因表达分析(total gene expression analysis，TOGA)、基因表达系列分析(serial analysis of gene expression，SAGE)、基因表达快速分析(rapid analysis of gene expression，RAGE)、大规模平行标签测序(massively parallel signature sequencing，MPSS)以及蛋白质组技术等，研究者可以一次分析细胞或组织中所有基因表达或蛋白的变化，进而找到与脊髓损伤修复相关的因子。研究这些因子的相互作用可以使我们更好地理解脊髓损伤修复的分子机理。 本实验第一部分是用cDNA微阵列研究大鼠脊髓全横断后4.5天基因表达的变化。选择大鼠脊髓全横断(transection)动物模型是因为此模型具有较高的重复性，并易于标准化。实验大鼠随机分成损伤组和对照组。损伤组大鼠在胸椎T8～T9处进行脊髓全横断，对照组只打开相应部位的椎板。损伤4.5天后，将两组大鼠的脊髓取出。提取脊髓组织的总RNA，经反转录后用于cDNA微阵列的筛选。本实验选用含有4096个点的cDNA微阵列，筛选出有2倍差异表达的基因144个。其中上调表达的基因65个(包括21个已知基因，14个未知基因以及30个已知ESTs)，下调表达的基因79个(包括20个已知基因，17个未知基因以及42个已知ESTs)。随后，我们对已知基因中的5个上调基因(tissue军事医学科学院硕士论文中文摘要inhibitor of metalloProteinase，transgelin，vimentin，Fe ganunareeeptor and eathepsins)和3个下调基因(stearyl一CoA desaturase，eoagulation factor 11 and end。Sulfin alpha)设计了特异性引物，RT一PCR结果显示上述8种基因与cDNA微阵列的结果一致。以上实验结果表明eDNA微阵列可以快速有效地为我们提供SCI后大量相关基因的信息，使全面分析这一复杂过程成为可能。通过研究，筛选出一批与脊髓损伤、修复相关的基因，为深入研究脊髓损伤修复的分子机理打下基础。 实验第二部分，利用Q一TOF技术对脊髓损伤后的差异蛋白质点做进一步鉴定。应用蛋白质组学技术，本实验室在前一阶段的研究中发现150多个与脊髓损伤相关的蛋白。通过MALDI一TOF鉴定并经信息学分析发现，约30多个蛋白质点与数据库不相匹配，必须经过Q一TOF进行蛋白质的氨基酸序列分析。本实验选择同窝，同性别，体重相近的大鼠6只，于脊髓TS一T9用锐器横断。损伤5天后取出脊髓，按照分步法分别提取可溶性蛋白和膜蛋白，然后用2一DE技术分离蛋白质，根据实验室以前的分析结果，切取20个相关蛋白质点。经脱色、酶解后进行Q一TOF蛋白质氨基酸序列分析，得到巧个蛋白样品的部分多肤氨基酸序列。将得到的多肤氨基酸序列与数据库进行比对分析，排除大部分MALDI一TOF分析结果的假象，经反复比对和查证，初步确定其中2个为新蛋白，对新蛋白全长氨基酸序列的获得己在进行中。 通过以上两部分研究，筛选出一批与脊髓损伤修复相关的基因并加以初步讨论;在实验室以前研究的基础上确定新蛋白2个，为今后深入研究脊髓损伤修复的分子机理，开辟具有自己知识产权的相关基因和蛋白质奠定了基础。