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三磷酸腺苷通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白/信号转录和转导激活因子3通路促大鼠脊髓损伤修复的研究

Adenosine-triphosphate promoting repair of spinal cord injury by activated mammalian target of rapamycin/signal transducer and activator of transcription 3 signal pathway in rats

摘要:

目的 探讨三磷酸腺苷(ATP)激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/信号转录和转导激活因子3(STAT3)通路在脊髓损伤中的作用及其机制.方法 取80只健康成年雌性SD大鼠,体重250~300 g,随机分为4组(n=20):A、B、C组用改良Allen重物打击法制作T8~ T10 SCI模型后,A组以ATP(40 mg/Kg)、B组以等量生理盐水、C组以ATP(40 mg/kg)加雷帕霉素(3 mg/kg)分别治疗7d;D组仅行椎板切除术,不损伤脊髓,等量生理盐水治疗7d.术后1、2、3、4周采用Basso-Beattie-Bresnahan (BBB)评分法评估大鼠后肢运动功能恢复情况,各时间点取材行免疫组织化学、Western blot、实时定量聚合酶链反应(Real-time PCR)检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、巢蛋白(Nestin)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和通路因子mTOR、STAT3的表达.结果 术后1~4周A组大鼠BBB评分分别为2.30±0.44、6.65 ±0.46、9.88±0.52、12.16±0.54,B组为1.52±0.52、3.62±0.53、5.14 ±0.79、6.01 ±0.76,C组为1.60±0.52、3.30±0.61、5.25 ±0.71、6.06±0.70,D组均为21.00±0.00.A组大鼠BBB评分高于B、C组,低于D组,差异均有统计学意义(P<0.叭).Real-time PCR检测显示,术后1~4周A组mTOR (4.28 ±0.13、4.57±0.09、2.89±0.08、1.78±0.06)、STAT3 (2.42 ±0.10、2.56±0.09、2.25±0.07、2.08 ±0.11)、NSE mRNA(3.18±0.09、2.48±0.05、2.60±0.05、4.68 ±0.05)表达持续升高,Nestin mRNA(8.69±0.15、7.03±0.15、5.02±0.11、2.41±0.07)表达逐渐降低,但各时间点均高于B、C、D组,差异有统计学意义(P<0.01);而术后1~4周A组GFAP mRNA表达持续升高(1.71 ±0.05、2.03±0.07、2.44±0.07、1.95 ±0.06),但各时间点均低于B组(1.99±0.06、2.57±0.07、2.83 ±0.07、2.16±0.10)及C组(2.25 ±0.11、2.58±0.07、3.58±0.06、2.46±0.06),高于D组(0.80±0.04、0.87±0.04、0.79±0.04、0.85±0.04),差异有统计学意义(P<0.01);各时间点B、C组各指标mRNA表达与D组比较差异均有统计学意义(P<0.01),B、C组间mTOR、磷酸化mTOR (p-mTOR)、STAT3、p-STAT3 mRNA比较差异有统计学意义(P<0.05),余指标表达差异无统计学意义(P>0.05).Western blot蛋白检测结果与mRNA变化相似.结论 在大鼠模型内,ATP能激活mTOR/STAT3通路,诱导内源性神经干细胞增殖、分化为神经元,有助于脊髓损伤的愈合.

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