明胶酶在大鼠坐骨神经挤压伤后的原位酶谱表达

摘要

目的：临床中的周围神经损伤比较常见。一般分为神经传导障碍、轴索中断及神经中断。临床处理都需要后期的固定。那么为什么固定的时间为3-4周？在这固定期间神经的微观变化都有哪些？神经修复和时间的相关性如何？探讨周围神经挤压损伤后轴突对损伤后的潜在反应，对于帮助神经再生和修复的治疗非常关键。明胶酶参与了细胞外基质的降解、细胞的移行及增殖等有关的神经受损之后修复的所有病理及生理过程，在神经损伤修复后的过程中发挥了重要的作用。本实验以大鼠为研究对象，研究的目的是为了探讨坐骨神经损伤后，神经修复的时间过程中微观的病生理变化，探讨明胶酶A（MMP-2）和明胶酶B（MMP-9）是否有表达以及其可能发挥的作用。 方法： 我们用实验的方法将大鼠的双侧的坐骨神经进行暴露，一侧钳夹持续一分钟，另一侧作为正常对照组（暴露的时间与对侧相同），从而建立了大鼠坐骨神经挤压损伤的动物模型。 方法一、30只大鼠分为1天、3天、1周、2周和4周共五组。称重后盐酸氯胺酮注射液腹腔注射麻醉，150mg/kg。俯卧位固定四肢于手术台上。双侧腰、臀和股部剃毛，碘伏消毒，铺无菌纱布。两侧臀部各做一斜行切口，并向股后侧延伸。劈开臀肌，分离股二头肌和半膜半腱肌，暴露各组的双侧坐骨神经。在距离梨状肌下缘约8mm处，用反向血管钳钳夹一分钟（左侧为钳夹组，右侧为正常对照组，在手术区域和显露区域丝线标志准确位置），所有组的正常对照组仅仅暴露，时间与钳夹组相同。0/1丝线缝合臀肌和皮肤。苏醒后送回饲养室给予动物普通饮食，同等条件下饲养。在大鼠坐骨神经挤压损伤后1天、3天、1周、2周和4周时随机取6只大鼠，进行深度麻醉下心脏灌注0．01M的PBS后取材，石蜡包埋切片，光镜下观察损伤后各个时间段内受损神经的病理变化；利用明胶酶谱的测定方法，测定损伤后大鼠坐骨神经组织内的明胶酶A（基质金属蛋白酶2，MMP-2）和明胶酶B（基质金属蛋白酶9，MMP-9）的活性变化； 方法二：15只大鼠随机分为1天、7天和4周共三组。手术方法同一。在大鼠坐骨神经挤压损伤后1天、7天和4周时，深度麻醉下心脏灌注0．01M的PBS后，分离大鼠双侧标志处的坐骨神经，切取神经长度约5-8mm，OCT包埋，立刻放入盛有4℃异戊烷的容器内，浸入液氮2分钟后，放入-25℃冰冻切片机内，切成10微米厚的纵行坐骨神经冰冻切片，粘贴于载玻片上，室温下风干，需做原位酶谱的直接在玻片上滴加反应缓冲液。免疫组织化学染色-20℃冰箱保存待用。用免疫组织化学和原位酶谱的方法观察MMPs在损伤神经轴突中的表达位置及其功能。用于神经胶质酸性蛋白（GFAP）和硫酸软骨素蛋白多糖（CSPG）免疫组织化学的大鼠，在损伤后1周，4周，经4%多聚甲醛心脏灌注后，取大鼠双侧标志处的坐骨神经长约各5-8mm，常规石蜡包埋，纵行切片，了解硫酸软骨素蛋白多糖与瘢痕组织及明胶酶之间可能存在的关系。 结果： 1．大鼠坐骨神经挤压伤之后有不同种类的明胶酶的表达，即明胶酶A和明胶酶B。在挤压伤后的各个阶段光镜下观察，有不同的细胞参与此过程，这与以往的报道一致。明胶酶谱检测的结果显示正常的大鼠坐骨神经组织内有明胶酶A的表达，没有发现明胶酶B的表达。在坐骨神经挤压伤之后的一天内有明胶酶B的迅速表达，而且表达较高。此时光镜下可见到受损区域内有很少的细胞核及血细胞，周围可看到局部中性粒细胞的出现。在伤后的三天可看到起到吞噬作用的炎细胞，至一周时可见减少，与明胶酶B呈现正相关。明胶酶A在受损伤后的表达水平有轻微的增加，到一周时候表达的最高。此时光镜下见到炎细胞较前减少，两周时细胞恢复较多，四周时已经接近正常。Western blot分析进一步确认所消化的条带是明胶酶A和明胶酶B。 2．原位酶谱和免疫组织化学的结果显示基质金属蛋白酶中的明胶酶在损伤区域的边缘有较高的表达，不仅仅如此而且和受损区域内的硫酸软骨素蛋白多糖（CSPG）呈现负相关的趋势。 结论： 1．大鼠坐骨神经损伤后的再生与修复不仅仅有巨噬细胞、雪旺氏细胞等细胞因子存在，同时还有基质金属蛋白酶类的明胶酶参与。在神经受损的第一天，神经周围本身的中性粒细胞有一定程度的反应，此时明胶酶B迅速的上调，保持高水平至三天左右，而此时渗入性的炎细胞大量出现，一周后明胶酶B下降，而明胶酶A表达升高，至四周时明胶酶A、B表达接近正常。提示明胶酶B参与了神经受损后反应的前期阶段，即第一周；而明胶酶A参与了神经修复再生的后期阶段。 2．神经的修复过程宏观上看是髓鞘的退变与再生过程，微观上是众多的细胞因子综合调控的结果。同时有大量降解细胞外基质成分的酶类参与。整个的神经修复过程是4周左右的时间，与临床神经处理术后固定时间吻合。 3．损伤的坐骨神经中心部分有沉积的硫酸软骨素蛋白多糖的存在，明胶酶可能是降解了此成分，从而促进髓鞘的再生过程。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号说明

声明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、大鼠坐骨神经挤压伤后的明胶酶活性的检测

1.1对象和方法

1.2结果

1.3讨论

1.4小结：

二、明胶酶在大鼠坐骨神经挤压伤的原位酶谱和免疫组化表达

2.1对象和方法

2.2结果

2.3讨论

2.4小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述：周围神经损伤后修复的机理及相关基质金属蛋白酶的研究进展

致谢