人体的外周神经,在受到损伤后有很强的再生修复能力.但是,中枢神经(包括脑和脊髓)的轴突在受损后却难以再生.因此,脊髓损伤所造成的神经元和胶质细胞的死亡及轴突的损伤会引起损伤平面以下运动、感觉和自主神经功能丧失,使其成为一种致残率很高的中枢神经系统疾病.对脊髓损伤和再生的细胞与分子机制的进一步理解,以及在此基础上发展出新的有效的治疗方法是科研和临床工作者不断追求的目标.在该文第一部分的工作中,我们利用cDNA微阵列技术作为研究平台,并通过必要的生物信息学手段,分析全横断脊髓损伤后损伤脊髓基因表达格局的变化以及中枢神经与外周神经基因表达谱的异同,了解表达上调或下调的基因,这对于促进脊髓损伤后的神经再生乃至开发相应的药物都有十分重要的意义.该研究鉴定了一些基因,包括Annexins、肝素结合生长相关分子(HB-GAM)、S100A4、基质金属蛋白酶(MMPs)、以及溶菌酶.这些基因的表达可能与脊髓损伤后的炎症、神经生长和保护、突触形成、以及胶质增生有关.因此,大规模的微阵列分析基因表达变化可以帮助我们更好地理解脊髓损伤与神经再生的分子机理,在此基础上开拓新的神经保护和修复的方法.在该文第二部分的工作中,我们在成年大鼠脊髓横断模型中采用Northern杂交、免疫组化及免疫荧光双标记方法对S100A4分子的表达变化和细胞定位进行进一步研究.S100A4 mRNA在对照大鼠的脊髓表达很低,但脊髓损伤后在损伤的脊髓部位S100A4 mRNA水平显著上调.S100A4的促轴突生长的特性可能是由于S100A4被运输到神经末梢并作用于细胞骨架或分泌到胞外而作用于细胞外基质.因此,S100A4是一个潜在的轴突生长促进因子.