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目的:HIPK2是肿瘤抑制因子,它在细胞凋亡和炎症反应中发挥重要功能,同时与神经系统功能关系密切;HIPK2可能在脊髓损伤治疗的过程中发挥重要作用,但其分子机制尚无研究;因此,我们研究大鼠脊髓机械性损伤模型和H2O2损伤PC12细胞模型中HIPK2的作用,探讨HIPK2在脊髓损伤发展中的分子机制。方法:采用Western blot、H&E染色、Real time PCR和ELISA、TUNEL、免疫荧光检测等技术,研究HIPK2在大鼠脊髓损伤发展中的分子机制。结果:western blot结果表明,HIPK2在大鼠脊髓损伤组织中低水平表达。在过表达HIPK2之后,脊髓损伤大鼠的BBB评分增高,表明后肢运动功能得到明显恢复。H&E染色结果表明,在过表达HIPK2组,脊髓坏死减轻,炎性细胞减少,神经元形态正常、存活较多。这些结果证明Ad-HIPK2可以改善大鼠脊髓损伤的症状。在神经元功能研究方面,Real time PCR和ELISA实验结果显示,过表达HIPK2可以上调大鼠脊髓损伤组织中的BDNF和GDNF mRNA表达以及BDNF和GDNF的含量;过表达HIPK2可以下调大鼠脊髓损伤组织中的Nogo-A和RhoA含量。在神经元凋亡方面,TUNEL结果表明,脊髓损伤组织中的神经元凋亡明显比正常组多,过表达HIPK2则可以有效地降低神经元的凋亡;而western blot实验结果显示,HIPK2可以促进大鼠脊髓损伤组织中凋亡抑制蛋白Bcl-2的表达,降低促凋亡蛋白Bax和Cleaved-caspase-3的表达水平。为研究HIPK2在大鼠脊髓损伤组织的氧化应激反应中的作用,我们采用ELISA、Western blot、Real time PCR、荧光检测、尾静脉注射等技术。ELISA结果显示,与正常大鼠脊髓组织比较,大鼠脊髓损伤组织中的MDA升高;然而,过表达HIPK2可以有效降低MDA的水平。同时,ELISA检测也发现CAT、SOD和GSH-PX在大鼠脊髓损伤组织中含量降低（与正常大鼠相比）,而过表达HIPK2则明显地提升大鼠脊髓损伤组织中CAT、SOD和GSH-PX的含量水平。为研究HIPK2调控大鼠脊髓损伤组织中的炎症反应,Western blot和ELISA结果显示,与正常大鼠相比,脊髓损伤组织中TNF-α、IL-1β和p65的水平升高;然后,过表达HIPK2可以明显地降低TNF-α、IL-1β和p65的水平。为研究HIPK2对大鼠脊髓中自噬现象的影响,我们通过大鼠的尾静脉注射Ad-HIPK2,然后检测大鼠脊髓组织中自噬现象的重要蛋白LC-3II和Beclin-1的表达。Western blot结果表明,过表达HIPK2可以明显地促进自噬相关蛋白LC-3II和Beclin-1的表达。为研究HIPK2在PC12细胞氧化应激反应中的作用,我们采用ELISA、Western blot、Real time PCR、荧光检测、尾静脉注射等技术。在PC12细胞双氧水损伤模型中的实验结果显示,在H2O2损伤组和H2O2+3-MA组的PC12细胞中,活性氧（ROS）生成含量最多,荧光强度显著高于对照组（P<0.01）。而在H2O2+Ad-HIPK2和H2O2+Ad-HIPK2+SN50组中,ROS含量明显小于H2O2损伤组（P<0.01）。也就是说,Ad-HIPK2可有效减少ROS的产生,但3-MA孵育则增加ROS的产生。在另一方面,为了研究HIPK2对PC12细胞中炎症反应的影响,在对细胞进行氧化应激损伤处理后,我们使用ELISA法对胞内和上清中炎性因子的表达进行了检测。结果显示:相比正常对照组,H2O2损伤组的上清中IL-1β和TNF-α的水平显著上升（p<0.05）。与H2O2损伤组相比,Ad-HIPK2组或者Ad-HIPK2+SN50组的IL-1β和TNF-α分泌明显地降低。Western blot结果显示,相对于正常对照组,炎症信号NFκB和NLRP3在PC12细胞中表达水平显著上升,这可能是因为二者促进了炎症因子IL-1β和TNF-α的分泌。过表达HIPK2能下调细胞内NFкB和NLRP3表达,而3-MA上调NF-кB炎症信号通路,这说明Ad-HIPK2既可以促进细胞发生自噬,也能减少脊髓损伤组织中的炎症反应。而PC12细胞水平的免疫荧光（IF）以及western blot结果表明,与正常对照组相比,H2O2损伤组的自噬相关蛋白LC3-Ⅱ和Beclin-1表达明显增加,表明氧化损伤时的细胞自噬活性增强;与H2O2损伤组相比较,Ad-HIPK2和Ad-HIPK2+SN50组PC12细胞中的LC3-Ⅱ和Beclin-1表达增多,表明Ad-HIPK2可以促进细胞自噬的发生。根据文献报道,HIPK2的乙酰化和苏木化状态与其功能密切相关。我们的研究表明,在大鼠脊髓损伤组织中,HIPK2的乙酰化水平上升而苏木化水平下降。抑制HIPK2的乙酰化水平,有助于降低脊髓损伤组织中的炎症反应;相反,如果提升HIPK2的乙酰化水平,则促进炎症因子的释放。结论:HIPK2是脊髓损伤的保护因子,可以作为临床治疗脊髓损伤的关键分子,提升HIPK2的表达水平将有利于脊髓损伤的痊愈。