背景脊髓损伤是一种合并全身感觉、运动功能障碍等后遗症的严重损伤。随着现代社会交通和建筑业的发展,该病发病率也不断升高。严重的神经功能障碍后遗症导致患者正常生活难以自理,在精神及经济上给家庭和社会造成了损失。当前医疗手段对脊髓损伤后神经功能的恢复尚没有较理想的效果。胶质瘢痕是影响脊髓损伤后神经轴突再生和功能恢复的重要因素。目前常见的抑制胶质瘢痕形成的方法有:抑制SCI后星形胶质细胞分裂增殖;采用药物裂解CSPG;抑制CSPG表达;基因技术封闭GFAP、Vim表达;X线放射治疗抑制胶质瘢痕;抑制SCI后炎症反应;手术切除胶质瘢痕等。转录因子Nrf2在多种疾病模型中可抑制炎症反应,如自身免疫疾病、哮喘、肺气肿、风湿性关节炎、结肠炎、动脉粥样硬化等。NF-κb是调控炎症反应的主要转录因子。Nrf2主要通过抑制NF-κb活性,降低各种前炎症介质如基质金属蛋白酶、炎症趋化因子、细胞粘附分子等表达发挥抗炎作用。Nrf2在中枢神经系统中也有明显的神经保护作用,其激活后可在神经退行性疾病、脑缺血梗死、脑出血、颅脑创伤等疾病中发挥神经保护作用。因此我们推测,Nrf2可能通过调控NF-κb信号通路抑制SCI后炎症反应而抑制胶质瘢痕形成,为此我们设计了本实验研究。目的在实验中,我们选用ICR小鼠(Nrf2+/+、Nrf2-/-),建立小鼠脊髓损伤模型,通过采用Nrf2激活剂SFN和基因敲除对Nrf2进行正反向调控,观测Nrf2在SCI中对NF-κb信号通路、胶质瘢痕形成、神经功能恢复的影响,探讨Nrf2对SCI后胶质瘢痕形成的影响及作用机制。方法选用ICR小鼠(Nrf2+/+、Nrf2-/-),建立小鼠脊髓损伤模型,给予Nrf2激活剂SFN干预,给药方法:将SFN以玉米油稀释,建模后即给药,腹腔注射,5mg/kg/d,共累计7次给药,溶剂对照组等体积玉米油腹腔注射。设计6个实验分组,分别为野生型假手术组、野生型单纯损伤组、野生型溶剂干预组(等体积玉米油腹腔注射)、野生型SFN干预组(5mg/kg/d,腹腔注射)、Nrf2敲除假手术组、Nrf2敲除损伤组。术后1d、7 d、14 d、21 d、28 d对各组小鼠进行BMS评分;术后7d行免疫荧光双标染色(GFAP+Nrf2、GFAP+Vim、GFAP+P65、GFAP+CSPG)观察脊髓组织病理变化;术后7d WB检测各组Nrf2、P65、p-IκBα、GFAP、Vim、CSPG蛋白表达情况,ELISA检测TNF-α、IL-1β蛋白表达情况,Real-time PCR检测TNF-α、IL-1βm RNA相对含量;术后28d WB检测GFAP、CSPG、GAP-43蛋白表达情况。结果行为学:假手术组BMS评分均为9分,各脊髓损伤组术后后肢运动功能均有不同程度恢复,术后28d时单纯损伤组评分为2.17±0.41分,玉米油组2.33±0.52分,SFN组3.33±0.52分,Nrf2敲除损伤组1.50±0.54分,SFN组功能恢复情况最好,玉米油组与单纯损伤组次之,而Nrf2敲除损伤组恢复情况最差,玉米油组与单纯损伤组之间无显著差异,其余各组之间比较差异明显(P<0.05)。免疫荧光染色:术后7d,SFN组与单纯损伤组相比,Nrf2核移位增加,P65核移位减少,同时星形胶质细胞活化水平降低,GFAP、Vim、CSPG染色较弱;Nrf2敲除损伤组与单纯损伤组相比,Nrf2染色不明显,P65核移位增加,星形胶质细胞活化水平明显增强,GFAP、Vim、CSPG染色增强;单纯损伤组与玉米油组无明显差异。WB检测相关蛋白表达情况:术后7d,SFN组与单纯损伤组相比,Nrf2(核蛋白)表达增加,P65(核蛋白)降低,p-IκBα、GFAP、Vim、CSPG降低;Nrf2敲除损伤组与单纯损伤组相比,P65(核蛋白)增加,p-IκBα、GFAP、Vim、CSPG增加;术后28d,SFN组与单纯损伤组相比,GFAP、CSPG降低,GAP-43增加,Nrf2敲除损伤组与单纯损伤组相比,GFAP、CSPG增加,GAP-43降低;单纯损伤组与玉米油组无明显差异。ELISA检测TNF-α、IL-1β蛋白表达情况:术后7d,SFN组与单纯损伤组相比,TNF-α、IL-1β蛋白表达降低,Nrf2敲除损伤组与单纯损伤组相比,TNF-α、IL-1β蛋白表达增加;单纯损伤组与玉米油组无明显差异。RT-PCR检测TNF-α、IL-1βm RNA相对含量:术后7d,SFN组与单纯损伤组相比,TNF-α、IL-1βm RNA表达降低,Nrf2敲除损伤组与单纯损伤组相比,TNF-α、IL-1βm RNA表达增加;单纯损伤组与玉米油组无明显差异。结论Nrf2可通过抑制NF-κb信号通路减少炎症因子释放,减轻炎症反应,抑制脊髓损伤后GFAP、Vim、CSPG表达,减轻胶质瘢痕形成,上调GAP-43表达,提高轴突再生能力,促进神经功能恢复。