【摘 要】
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背景:脊髓损伤（Spinal cord injury,SCI）是一种复杂的神经系统功能丧失性疾病,不仅影响神经损伤水平以下的感觉和运动通路,而且影响位于该平面以下的所有器官和系统。此外,由于神经元结构和功能的不可逆改变,SCI表现为高致残率和极差的功能恢复。脊髓损伤严重影响患者的生活质量,给患者及家属带来难以承受的心理和经济压力,同时也给社会带来沉重的负担。然而,目前临床上还没有针对SCI的有效治
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背景:脊髓损伤（Spinal cord injury,SCI）是一种复杂的神经系统功能丧失性疾病,不仅影响神经损伤水平以下的感觉和运动通路,而且影响位于该平面以下的所有器官和系统。此外,由于神经元结构和功能的不可逆改变,SCI表现为高致残率和极差的功能恢复。脊髓损伤严重影响患者的生活质量,给患者及家属带来难以承受的心理和经济压力,同时也给社会带来沉重的负担。然而,目前临床上还没有针对SCI的有效治疗方法,急需等待有效的治疗策略。人参皂苷Rg1是一种四环三萜衍生物的单体,主要从人参的根中提取和纯化。据报道,Rg1具有抗氧化、抗炎、抗凋亡和自噬作用,在促进神经再生、提高神经可塑性和免疫力等方面具有很高的功效。值得注意的是,Rg1已在痴呆症的治疗中得到广泛研究,例如改善阿尔茨海默病小鼠的认知功能障碍,并且还可以预防血管性痴呆大鼠的认知障碍和神经元损伤。核因子E2相关因2/血红素加氧酶-1（nuclear factor erythroid-2-related factor 2/heme oxygenase 1,Nrf2/HO-1）信号通路是参与维持氧化还原状态以防御细胞内氧化应激的关键抗氧化系统之一,在中枢神经细胞中发挥内源性抗氧化作用来减轻氧化应激所致的神经元损伤。然而,尚不清楚人参皂苷Rg1是否通过Nrf2/HO-1信号通路对SCI具有神经保护作用。目的:在这项研究中,我们的目的是探索人参皂苷Rg1在SCI中通过对Nrf2/HO-1通路的调控,发挥神经保护作用的潜在机制。方法:用完全随机法将48只SD大鼠分为4组:假手术组（Sham组）、SCI模型组（SCI组）、SCI+人参皂苷Rg1治疗组（Rg1组）和SCI+Rg1+Nrf2抑制剂ATRA组（ATRA组）,每组12只。通过改良后的Allen’s法建立大鼠SCI模型,Sham组打开椎板后不损伤脊髓,Rg1组在脊髓损伤后连续予人参皂苷Rg1治疗14天,ATRA组在人参皂苷Rg1治疗前4小时给予ATRA注射,Sham组和SCI组注射等量生理盐水。损伤后第1、3、7、14、21、28天使用BBB评分观察各组大鼠后肢运动功能恢复的情况;14天后处死大鼠,苏木精-伊红（HE）染色观察脊髓组织病理改变;试剂盒检测脊髓组织中SOD、MDA和GSH的水平以及血清中TNF-α、IL-1β和IL-6的含量;免疫印迹（Western blot）法检测Nrf2及其下游调控因子HO-1蛋白的表达。RT-PCR法检测脊髓组织Nrf2和HO-1 m RNA的表达。结果:1.BBB运动评分显示,与Sham组相比,SCI组大鼠运动功能明显受损,评分明显降低（P＜0.05）;与SCI组相比,Rg1组大鼠的运动功能逐渐改善,运动评分明显提高（P＜0.05）;与Rg1组相比,ATRA组的运动功能评分明显降低（P＜0.05）。人参皂苷Rg1提高了SCI大鼠运动评分,显著改善后肢运动功能。2.HE染色显示:Sham组的脊髓结构正常,未见明显损伤。SCI组脊髓白质和灰质界限模糊,灰质中有出血、水肿、囊肿和空洞形成,神经元变性坏死,单核细胞和淋巴细胞浸润;SCI大鼠在人参皂苷Rg1治疗后,损伤脊髓的神经元水肿和出血明显减少,炎性细胞浸润和神经元变性、坏死也明显减轻,并进一步促进受损脊髓结构的修复;ATRA组中受伤脊髓结构修复比Rg1组差。3.抗氧化应激指标显示:与Sham组相比,SCI组MDA水平显著升高（P＜0.05）,SOD和GSH活性显著降低（P＜0.05）;Rg1组与SCI组相比,MDA产生减少,GSH和SOD活性增加（P＜0.05）;与Rg1组相比,ATRA组MDA水平升高,SOD和GSH水平显著降低（P＜0.05）。表明Rg1通过抑制脂质过氧化和提高抗氧化活性保护神经元,在减轻SCI继发性氧化应激损伤中发挥了重要作用。4.炎症因子检测显示:与Sham组相比,SCI组TNF-α、IL-1β和IL-6显著升高（P＜0.05）;与SCI组相比,Rg1组炎性细胞因子显著降低（P＜0.05）;与Rg1组相比,ATRA组炎症因子水平明显升高（P＜0.05）。这表明人参皂苷Rg1可减轻SCI后的炎性反应。5.Western blot和RT-PCR显示:与Sham组相比,SCI组Nrf2和HO-1的蛋白表达和m RNA水平显著降低（P＜0.05）;与SCI组比较,Rg1组Nrf2和HO-1的蛋白和m RNA水平（P＜0.05）;与Rg1组相比,ATRA组中Nrf2和HO-1的蛋白和m RNA表达水平显著降低（P＜0.05）。提示人参皂苷Rg1可以提高SCI后受损脊髓组织中Nrf2和HO-1的蛋白及m RNA表达。结论:人参皂苷Rg1对SCI具有神经保护作用,可改善损伤引起的运动功能障碍。其潜在机制可能通过调节Nrf2/HO-1信号通路发挥抗氧化应激和抗炎作用。
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