氟芬那酸修复脊髓损伤及机制研究

摘要

脊髓损伤会引起神经元与轴突坏死，进而会导致感觉与运动功能障碍，甚至是瘫痪。但现有的治疗效果却不尽人意，严重影响患者的生活质量。脊髓损伤后会伴有大量出血，而出血产生的大量毒性物质会引起炎症、脂质过氧化、缺血缺氧、氧化应激、自由基损伤、神经兴奋毒性物质谷氨酸盐的释放、以及稳态微环境的破坏等继发性损伤，总体来说出血是中枢神经损伤后所有继发性损伤中最具有破坏性因素。脊髓损伤除引起毛细血管的破裂外，还会破坏血脑脊髓液屏障，大量由出血诱导的毒性物质和炎性介质透过血脑脊髓液屏障浸入损伤区，进一步加剧损伤程度，影响脊髓损伤后功能性修复。而瞬时受体电位离子通路 4（Trpm4）的激活是触发继发性出血的决定性因素。 氟芬那酸是一种临床上常用的抗炎镇痛药，近来有研究通过体外细胞实验证明：氟芬那酸对 Trpm4 特异性敏感、并能阻断 Trpm4 离子通路。作者籍此提出了以下推测：氟芬那酸有望作为一种潜在的药物抑制脊髓损伤出血并进而促进运动功能修复，本文的工作正是围绕这一推测在动物水平展开的。为验证这一推测本文主要研究内容如下： （1）建立稳定的小鼠脊髓损伤模型：利用脊髓撞击仪对小鼠胸椎脊髓第10段进行撞击损伤，然后评估了损伤模型，证明了该脊髓损伤模型具有良好的重复性及稳定性。 （2）评估氟芬那酸干预治疗对损伤脊髓的影响：在损伤后1小时腹腔注射给药氟芬那酸，连续给药7天，然后分别对治疗前后小鼠运动功能和组织形态进行了全面评估。结果表明，干预治疗能改善运动功能情况。此外氟芬那酸干预后不仅能减少肉芽区域及胶质疤痕形成，而且能减少神经轴突坏死，降低病变区和组织空洞面积，减少髓鞘脱落程度，保护损伤区神经元以及降低腰椎运动神经元坏死，从而证明了氟芬那酸能够修复损伤脊髓并提高损伤后运动功能。 （3）研究氟芬那酸干预治疗对脊髓下游调控支配的外周肌肉影响：获取干预治疗后胫前肌和腓肠肌形态结构、支配相应肌肉的运动神经元以及肌肉运动终板空间分布信息，通过定量统计分析发现：氟芬那酸能够保护支配胫前肌和腓肠肌的运动神经元，降低胫前肌和腓肠肌萎缩程度。从而更加系统全面地评估证实了氟芬那酸能够促进脊髓损伤后功能性修复。 （4）最后，探讨氟芬那酸修复损伤脊髓、并提高运动功能的可能机制：观测氟芬那酸干预治疗后继发性出血情况和血脑脊髓液屏障破坏程度，检测与出血相关的关键因素Trpm4表达、及与血脑脊髓液屏障破坏程度密切相关的关键性酶MMP-9和MMP-2的活性和表达，统计分析干预治疗后血管新生情况及免疫炎症反应程度。结果证实氟芬那酸干预治疗能够降低损伤后1天和3天的继发性出血和血脑脊髓液屏障破坏程度，阻断了Trpm4表达、降低了MMP-9/2酶的活性和表达，促进了血管新生，减少了出血和血脑脊髓液屏障破坏引起的炎症反应。 综上所述，本文证明了氟芬那酸通过阻断Trpm4离子通道减少了毛细血管破裂和继发性出血、通过抑制损伤后上调的MMP-2和MMP-9活性及表达来降低血脑脊髓液屏障破坏程度、通过阻断Trpm4离子通道来促进损伤区附近血管新生、以及减少了出血和血脑脊髓液屏障破坏引起的免疫炎症反应。从而达到修复损伤脊髓、提高运动功能的治疗效果。本研究不仅为脊髓损伤提供了一种潜在的治疗药物，也进一步拓展了氟芬那酸这种药物在临床上的用途。

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