TGFβ1和GDNF在脊髓全横断损伤后大鼠的表达

摘要

目的:探讨成年大鼠脊髓全横断损伤(SCT)后不同时相损伤部位两端脊髓内TGFβ1和GDNF的表达变化. 方法:成年SD大鼠50只,随机分5组:正常对照组、脊髓全横断损伤(于T9-T10完全横断脊髓)3d组、7d组、14d组和21d组,每组各10只动物.术后1d,3d,7d,14d及21d作BBB评分及SEP检测.每组取5只动物的脊髓,用TGFβ1和GDNF抗体行免疫组化SP法染色,另5只做Westernblotting分析.在光镜下观察各组脊髓内TGFβ1和GDNF的分布.Westernblotting染色带用生物凝胶成像系统成像及SynapticGeneTool软件进行分析,测定阳性染色区带的光密度值.采用单因素的方差分析及LSD-q检验进行显著性检验. 结果:双下肢运动功能的BBB评分在术后为0,21d仅为1.17±0.11.SEP在损伤各组均未检测到.TGFβ1表达于正常脊髓前角运动神经元的胞浆及白质内的神经胶质细胞.损伤脊髓头端,前角神经元内TGFβ1免疫反应在损伤7d开始增强,21d达最高;损伤脊髓尾端,灰质神经元TGFβ1免疫反应损伤3d开始增强,21d达最高;两端脊髓白质内神经胶质细胞的免疫反应均在14d开始增强,21d达最高.Westernblotting结果显示,各损伤组头端脊髓TGFβ1蛋白含量较正常时明显减少,至损伤21d,TGFβ1的蛋白含量有所回升,但仍未达正常水平;尾端脊髓TGFβ1含量损伤后无明显变化,直到损伤21d,TGFβ1含量才明显增高.GDNF主要表达于正常脊髓的前角运动神经元,中间带神经元,后角感觉神经元及白质内的神经胶质细胞;神经元内,免疫阳性反应产物定位于胞浆及胞核.损伤脊髓头端,神经元及白质内神经胶质细胞的GDNF免疫阳性反应于损伤3d和7d明显增强,14d及21d则较前稍有减弱,神经胶质细胞的GDNF免疫阳性反应持续性增强直到21d.损伤后,尾端脊髓灰质神经元的GDNF阳性反应,比正常时略强,到损伤21d,免疫反应强度较前减弱.神经胶质细胞的免疫反应强度在损伤14d开始增强,并持续直到21d.损伤3d始,多数前角的神经元表现为胞浆着色,胞核不着色,到21d,阳性反应物又同时表达于胞浆和胞核.Westernblotting结果显示,在损伤3d,损伤头端GDNF含量轻度升高,7d降至最低,14d再次升高,21d升高接近正常水平;而在损伤尾端,GDNF的含量逐渐下降,7d达最低,14d及21d回升,但仍未达正常水平.结论:脊髓全横断损伤后,下肢感觉及运动功能在21天内无明显恢复.TGFβ1和GDNF在损伤后不同时相,脊髓内不同损伤部位及不同细胞的表达不同.损伤早期,头端脊髓内TGFβ1蛋白的表达下调,在损伤21d有所回升;损伤21d,尾端脊髓内TGFβ1蛋白表达显著上调;TGFβ1蛋白在损伤两端脊髓的变化与TGFβ1在两端白质内神经胶质细胞表达变化相一致,提示白质内的神经胶质细胞可能通过合成TGFβ1而发挥内源性修复作用,但这种作用在损伤早期不明显,损伤后期则逐渐增强.头端脊髓内GDNF蛋白表达在损伤早期短暂上调,继之下调,14d再次升高,21d达最高;尾端脊髓内,GDNF蛋白的表达于14d始缓慢上升.损伤头端,神经元及神经胶质细胞内GDNF的免疫反应在损伤后均明显增强;损伤尾端,神经元及神经胶质细胞内GDNF的免疫反应强度增强不明显.提示损伤脊髓头端,脊髓本身通过神经胶质细胞,上调内源性GDNF的表达,从而发挥神经保护作用,损伤尾端由于损伤较为严重,使内源性GDNF的表达减弱和延迟.