高压氧治疗对脊髓损伤大鼠NALP3炎性体的影响

摘要

目的:采用SD大鼠建立脊髓损伤(Spinal cord injury, SCI)的动物模型,检测脊髓损伤组织NALP3炎性体(NALP3 inflammasome)的基因、蛋白表达水平,以及高压氧治疗(Hyperbaric oxygen Therapy,HBOT)对其表达水平的影响.此外通过伊红染色(hematoxylin-eosin staining HE)进行病理观察、Tunnel染色检测凋亡细胞、神经运动功能评分,评估SCI后高压氧与对照组实验动物的神经功能受损及恢复的差异,进一步研究高压氧治疗对减轻脊髓损伤的作用及分子机制.rn 方法：随机化表法分为损伤组(SCI)，高压氧治疗组(SCI+HBO)，假手术对照组(SH)以及假手术对照+高压氧治疗组(SH+HBO)共4个实验组。各组分别30只，其中各组实验观察时间在12h、1d、3d、7d、14d。建立SCI大鼠模型：采用Allen's重物坠落法(Weight-Dropping，WD)制作脊髓撞击损伤模型。SD大鼠T10棘突为中心术区消毒，背部正中切口约5cm，剥离椎旁肌，切除T10棘突及椎板，显露1.Ocm×0.5cm硬脊膜。使用NYU脊髓损伤撞击器，冲击棒重量10g（下端直径2mm）由25mm高处自行坠落，致伤能量25gcm。撞击成功标志为：脊髓组织水肿，出血，硬脊膜完整膨隆呈紫红色；大鼠出现摆尾反射，双侧下肢回缩扑动，迟缓陛瘫痪。SH组大鼠切除T10棘突及椎板，显露硬脊膜，然后缝合。选择SCI+HBO组与SH+HBO治疗组大鼠在造模后6h置入动物高压氧舱进行高压氧干预。rn 结果：集合酶链反应(Polymerase Chain Reaction PCR)结果显示高压氧治疗可降低大鼠脊髓损伤组织的NALP3(NACHT domain-leucine-rich-repeat-，and pyrindomain-containingprotein3)、凋亡相关斑点样蛋白(adaptor molecule apoptosis-assoaated speck-like protein，ASC)、半胱天冬酶-1(caspase-l的mRNA表达水平；蛋白质Ep迹法(Westem-B10t)测定结果显示高压氧治疗的降低脊髓损伤组织的NALP3、ASC、capase-l蛋白的表达；免疫组化结果显示高压氧治疗的降低脊髓损伤组织的NALP3、ASC、capase-l蛋白的阳性细胞率；ELISA检测结果显示高压氧治疗可降低脊髓损伤组织白介素1β《intedeukin IL-1β)的水平：SCI+HBO组和SCI组各时间点BBB评分均明显低于SH组和SH+HBO治疗组；SCI+HBO治疗组在7d和14d时间点BBB评分明显高于SCI组；HBO+SCIld及3d组损伤灰质区凋亡阳性细胞数较相应的SCI组明显减少，HBO+SCI7d及14d组TUNEL白质凋亡阳性细胞数较相应的SCI组明显减少。rn 结论：1、高压氧治疗可降低大鼠脊髓损伤组织的NALP3、ASC、caspase-l的mRNA和蛋白的表达水平，通过抑制NALP3炎性体的激活而减轻脊髓继发性损伤，保护损伤区周围残存的神经细胞。rn 2、高压氧治疗可降低脊髓损伤组织IL-1p的水平，减轻损伤后的炎性反应，阻断细胞因子的级联反应。rn 3、高压氧显著提高BBB(Basso，Beattie，and Bresnahan Locomotor Rafng Scale)评分，修复受损神经，有利于损伤后运动功能的恢复。