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脊髓损伤是一类高发病率高致残率的疾病,目前临床上的治疗效果并不理想。近年来,生物治疗发展为基础与临床的研究热点。通常把外伤引起的直接的脊髓损伤称为原发性损伤,而之后由于缺血缺氧等环境造成的各种病理变化如炎症、凋亡等损伤,称之为继发性损伤。通常认为原发性损伤是不可逆的,而由原发性损伤引起的局部炎症因子释放、轴突缺失和胶质瘢痕形成等继发性损伤,被认为是可逆的。本团队前期研究结果表明,NRG-1,全称是神经调节素-1,在脊髓继发性损伤过程中能通过抗炎抗凋亡的作用减轻继发性损伤,保护脊髓损伤后的神经元。本研究将在大鼠脊髓横断损伤模型中继续研究NRG-1对脊髓损伤后神经元保护的作用机制。先前研究表明,NRG1与细胞膜上其相应受体ErbBs结合后,可激活一系列信号通路,在大鼠大脑缺血再灌注损伤模型中,NRG1可激活PI3K/Akt信号通路,随后激活其下游通路,发挥对神经元的保护作用,因此本研究在大鼠脊髓早期横断损伤后给予NRG-1治疗,探讨其能否通过PI3K/Akt途径对大鼠脊髓横断损伤进行保护,同时研究NRG-1对脊髓损伤的保护作用能否主要通过参与内源性凋亡途径(线粒体途径)来实现。实验分为正常组、单纯脊髓横断损伤组、损伤后腹腔注射NRG-1组和损伤前注射PI3K抑制剂LY294002术后注射NRG-1组。通过免疫组织化学染色检测Akt和p-Akt,Western blot检测Akt、p-Akt和Bcl-xl,ELISA检测Bad和p-Bad,荧光实时定量PCR检测基因Akt、Bad、Bcl-xl、BAX、Cytochrome c、Apaf-1 和 Caspase-9。大鼠脊髓横断损伤后,p-Akt、p-Bad 和 Bcl-xl明显减少,给予NRG-1后,p-Akt、p-Bad和Bcl-xl的表达量明显增多,基因水平也显示同样的趋势,而在脊髓损伤前使用PI3K/Akt信号通路抑制剂LY294002,LY294002明显抑制了 NRG-1对Bcl-xl和Akt、Bad磷酸化水平的上调作用。与内源性凋亡途径相关的凋亡分子BAX、Cytochrome c、Apaf-1和Caspase-9的基因表达量在脊髓损伤组和给予NRG-1组内的表达量不具有统计学差异。这些研究结果表明大鼠脊髓横断损伤后给予NRG-1治疗,NRG-1发挥其保护损伤后神经元的作用能通过PI3K/Akt途径及对其下游分子Bad的调控和上调抗凋亡分子Bcl-xl来实现,NRG-1并没有主要通过参与内源性凋亡途径来发挥其保护作用。