目的:肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)是一种成年发病的中枢神经系统神经变性疾病,流行病学研究表明其患病率在绝经期前男性高于女性,绝经期后男女发病比例没有明显区别。一项关于ALS动物模型行为学的研究也表明卵巢完整雌鼠比卵巢切除雌鼠生存期延长。这些结果说明女性性激素与ALS的发病和疾病进展有关。雌激素分为循环来源雌激素和组织局部合成雌激素,无论哪种来源雌激素,芳香化酶都是必不可少的,它是雌激素合成过程的关键酶,参与雌激素合成的最后一步,将16-羟睾酮、睾酮、雄烯二酮分别转化为雌三醇、雌二醇和雌酮。生理条件下,芳香化酶在卵巢、胎盘、睾丸、前列腺、脂肪组织、骨骼、大脑均有表达。在中枢神经系统,脑芳香化酶的作用不仅仅局限于介导性别分化、调节生殖行为和神经内分泌应答,它还能通过增加损伤部位雌激素的合成从而起到神经保护的作用。许多实验证实大脑在正常情况下仅有神经元表达芳香化酶,胶质细胞不表达,在各种损伤刺激后,星形胶质细胞激活并开始表达芳香化酶,同时伴随芳香化酶活性的升高。在阿尔茨海默病、帕金森病、缺血性卒中动物模型的研究中均发现组织局部的芳香化酶能够发挥神经保护作用。然而关于芳香化酶在脊髓表达的报道少见,芳香化酶在ALS动物模型中不同疾病阶段的表达特征也未有相关研究。鉴于ALS与年龄性别的关系,本实验旨在观察芳香化酶在家族性肌萎缩侧索硬化动物模型腰段脊髓前角的表达特征,为进一步研究雌激素在ALS中的神经保护作用提供基础。方法:1动物模型及分组繁殖并饲养家族性肌萎缩侧索硬化动物模型即经聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)鉴定为SOD1G93A转基因的雌性小鼠,发病前期、发病期、终末期不同时期雌各5只。对照组为同窝、同月龄非SOD1G93A转基因雌性小鼠。2取材用10%水合氯醛350mg/kg腹腔注射麻醉后,打开胸腔暴露心脏,经心脏灌注4%多聚甲醛20min以对组织进行固定,取出小鼠脑和脊髓组织,以4%多聚甲醛固定48h。3免疫组织化学染色将固定好的腰段脊髓震荡切片成20μm厚,利用免疫组织化学染色的方法显示芳香化酶在雌性SOD1G93A转基因阳性及阴性小鼠腰段脊髓前角的表达特征。4免疫荧光染色将固定好的腰段脊髓震荡切片成20μm厚,应用免疫荧光三标染色的方法在激光共聚焦显微镜下观察芳香化酶在不同疾病阶段SOD1G93A转基因阳性及阴性小鼠腰段脊髓前角中的细胞定位。结果:在野生型小鼠腰段脊髓前角,芳香化酶的表达部位主要位于运动神经元,免疫荧光染色证实是α-运动神经元,随着年龄增长无明显变化。在SOD1G93 A转基因ALS模型鼠,发病前期芳香化酶主要位于脊髓前角的运动神经元,随着疾病进展,运动神经元数目减少,发病期还可看到少量运动神经元,病情进展至终末期,在脊髓前角几乎不能看到运动神经元,激活的胶质细胞增多且呈芳香化酶免疫阳性,经免疫荧光染色证实激活的胶质细胞为小胶质细胞。结论:野生型小鼠脊髓前角α-运动神经元可以表达芳香化酶,SOD1G93A转基因ALS模型鼠随着疾病进展芳香化酶的表达发生了变化,发病前期在运动神经元表达。随疾病进展,运动神经元逐渐减少,表达芳香化酶的胶质细胞增多,免疫荧光染色证实为小胶质细胞。