大鼠脊髓损伤后激活Wnt/β-catenin信号通路对星形胶质细胞凋亡作用的研究

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目的通过建立SD大鼠SCI模型和神经胶质细胞应激模型,研究大鼠脊髓损伤后β-catenin、SIRT1和细胞凋亡表达变化,了解大鼠脊髓损伤后β-catenin与SIRT1信号通路在调节细胞凋亡的作用。方法动物实验:成年雄性SD大鼠90只、体重210g±10g、由锦州医科大学动物中心提供。随机选择分为五组,分别为假手术组(仅做椎板切除术)和损伤后3、7、14和28d组,每组18只。10%水合氯醛腹腔麻醉,在大鼠T9-T10椎体的部位实施背侧正中切口,切口的长度为3cm。采用改良的Allen’s打击器,在T10脊髓节段制作SCI模型,术后3、7、14、28d取材,制备冰冻切片行HE染色、尼氏染色和免疫荧光染色(n=6),BBB评分(n=6)和Western blot(n=6)方法对脊髓组织中的β-catenin、SIRT1和Caspese-3蛋白表达进行半定量检测。细胞实验:原代星形胶质细胞培养两周,随机分为四组,分别是对照组、处理组、治疗对照组和治疗组,用Western blot和免疫荧光方法对细胞组织中的β-catenin,SIRT1,foxo4和Caspese-3蛋白表达进行半定量检测。结果1、BBB评分检测:大鼠脊髓损伤后,第1天评分为0分,表示大鼠完全丧失运动功能;随时间延长,评分分数越来越高,第28天评分约为13分,显示运动功能在恢复。2、脊髓损伤区域组织学:损伤区域出血坏死、空洞囊腔,部分神经元细胞核固缩、核破碎,细胞空泡化,炎症细胞侵袭,随着时间延长炎症减轻。3、Western blot检测显示:动物实验—大鼠脊髓损伤后蛋白β-catenin表达先升高后降低,峰值在第7天(P<0.05);细胞凋亡标志物(Caspese-3)损伤后升高而后降低,峰值在第7天(P<0.05);蛋白SIRT1及下游通路蛋白foxo4在损伤后随着时间延长而升高,与对照组相比表达明显升高(P<0.05)。细胞实验—治疗组的蛋白β-catenin与细胞凋亡标志物(Caspese-3)明显比处理组表达高(P<0.05),而蛋白SIRT1与foxo4表达则是降低(P<0.05)。4、免疫荧光检测显示:动物实验—大鼠脊髓损伤后蛋白β-catenin阳性表达的神经元数目先增减后降低;蛋白SIRT1阳性表达的神经元的数目逐渐增加(P<0.05)。细胞实验—治疗组中蛋白β-catenin阳性表达的星形胶质细胞数目比处理组蛋白β-catenin阳性表达的星形胶质细胞数目多;治疗组中蛋白SIRT1阳性表达的星形胶质细胞数目比处理组蛋白SIRT1阳性表达的星形胶质细胞数目少(P<0.05)。结论Wnt/β-catenin信号与脊髓损伤凋亡的发病机制相关,Wnt/β-catenin信号被LiCl激活诱导星形胶质细胞凋亡并下调SIRT1信号通路在大鼠脊髓损伤后。
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