臂丛神经是上肢神经的总源，臂丛根性撕脱伤是最严重的创伤，可造成上肢感觉、运动功能部分或全部丧失，临床上很难治愈，属于世界难题，深入进行相关的临床和基础研究十分必要。目前基础研究重点探求臂丛根性撕脱伤诱导运动神经元死亡及其手术修复臂丛神经再生的分子机制，寻找臂丛撕脱伤相关的信号通路及相关基因。包括本课题组在内的许多研究证实，撕脱诱导运动神经元死亡与一氧化氮合酶(NOS)的表达，特别是神经元型NOS(nNOS)的表达有密切联系。本课题组前期的研究发现，臂丛撕脱后相应脊髓组织nNOS表达与运动神经元死亡在常用的啮齿类实验动物中均存在种属差异。SD大鼠、金黄地鼠及BALb/C小鼠损伤脊髓节段的nNOS mRNA表达下降，但nNOS蛋白表达只在大鼠降低，在金黄地鼠和小鼠都是升高的。这与我们前期形态学观察的结果不一致。鉴于以上nNOS蛋白及mRNA取自损伤节段的全脊髓，形态学观察到的nNOS和神经元的死亡主要发生在根性撕脱伤损伤的前角，我们推测，脊髓损伤侧及对照侧，更精确地说是损伤和对照侧前、后角对根性撕脱伤的反应不一致。据此，本实验从臂丛根性撕脱伤特异表现的nNOS基因和运动神经元凋亡两个层面，研究损伤和对照侧前、后角四个脊髓区域对撕脱伤反应的空间差异，以期为靶向定位地干预臂丛根性撕脱伤的进程，提供详实的实验依据。　　 一、臂丛神经根撕脱伤诱导脊髓运动神经元死亡形式的种属差异　　 目的：我们前期研究发现撕脱伤诱导运动神经元死亡数目存在种属差异。本实验进一步从nNOS，c-jun，caspase-3的分子表现以及运动神经元超微结构，研究运动神经元死亡方式是否也存在种属差异。方法：用改良手术方法建立雄性成年SD大鼠，金黄地鼠和BALb/C小鼠全臂丛神经根撕脱伤动物模型。在撕脱伤后3天和14天，用nNOS，c-jun，caspase-3免疫荧光、NADPH-d酶组织化学检测前角运动神经元内上述分子表达差异，用透射电镜观察损伤运动神经元的超微结构的差异。结果：①损侧前角运动神经元的存活率为，撕脱后3天，SD大鼠90.13％，金黄地鼠79.46％，BALb/C小鼠71.46％。撕脱伤后14天，SD大鼠80.57％，金黄地鼠53.29％，BALb/C小鼠35.64％。各时间点两组间差异均有统计学意义(P均＜0.01)。②撕脱伤后14天损伤运动神经元超微结构：SD大鼠及金黄地鼠的异染色质增多，核膜皱褶并内陷，线粒体轻度肿胀，神经纤维轻度肿胀。BALb/C小鼠Golgi复合体肿胀，扩张，大量呈空泡状，线粒体明显肿胀，许多呈空泡状，髓鞘板层状结构消失。③撕脱伤后14天caspase-3表达：三种鼠仅损侧阳性运动神经元明显，且SD大鼠及金黄地鼠损侧caspase-3与nNOS共表达于运动神经元。BALb/C小鼠损伤运动神经元只有少许呈现caspase-3阳性且不表达nNOS。④损侧前角c-jun阳性运动神经元数目：三种鼠撕脱伤后14天均小于损伤后3天，SD大鼠及金黄地鼠c-jun和nNOS共表达于损侧前角运动神经元中。小结：臂丛根性撕脱伤诱导大鼠和金黄地鼠运动神经元可能死于凋亡，而小鼠运动神经元死于坏死。　　 二、不同种属臂丛神经根撕脱伤后nNOS-mRNA表达的区域特异性　　 目的：研究臂丛撕脱伤诱导nNOS的表达是否存在时空特异性，本实验在mRNA水平对三种鼠nNOS基因进行时间空间特异性的检测。方法：三种实验动物组，各组分为臂丛根性撕脱伤后1h、3h、12h、24h、3d及14d，处死动物，将脊髓组织分为损伤侧和对照侧，RT-PCR检测nNOS mRNA表达的时间曲线。选取3d及14d关键时间点，将脊髓组织分为损伤侧前后角和对照侧前后角四个部分，检测nNOS-mRNA表达的空间特异性。结果：①SD大鼠及金黄地鼠臂丛撕脱伤后各时间点对照侧脊髓无明显变化，损伤侧脊髓nNOSmRNA先降低，3d后升高，到14d达到顶峰。而BALb/C小鼠损伤侧nNOS mRNA升高，24 h达峰值，之后逐渐下降。②撕脱伤后3天，SD大鼠及金黄地鼠损伤侧前角nNOSmRNA较对照侧前角下降，而BALb/C小鼠则高于对照侧前角，P均＜0.05。SD大鼠及金黄地鼠损伤侧后角nNOS mRNA表达量都下降，但与对照侧后角相比，仅金黄地鼠有统计学意义(P＜0.001)。小鼠后角nNOS mRNA表达量无明显变化(P＞0.05)。③撕脱伤后14天，SD大鼠及金黄地鼠损伤侧前角nNOS mRNA表达量增加显著高于对照侧前角(P均＜0.001)。BALb/C小鼠损伤侧前角nNOS-mRNA表达低于对照侧前角(P＜0.001)。三种鼠损伤侧后角nNOS mRNA表达量均较对照侧后角少，但仅金黄地鼠的差异有显著性意义(P＜0.05)。小结：撕脱伤诱导nNOSmRNA表达的时空特异性存在种属差异。　　 三、不同种属臂丛神经根撕脱伤后nNOS-protein表达的区域特异性　　 目的：用Western Blot检测方法继续从蛋白质水平研究臂丛撕脱伤后nNOS蛋白的时空特异性，进而从各种不同分子水平上对臂丛神经根撕脱伤后nNOS基因表达的时空特异性进行全面阐述。方法：实验分为三种实验动物组，各组分为臂丛根性撕脱伤后3d及14d，取材，将脊髓组织分为损伤侧和对照侧，WesternBlot检测nNOS protein，再将臂丛撕脱伤后3d及14d的脊髓组织分为损伤侧前后角和对照侧前后角，四个部分，通过Western Blot进行nNOS-protein的检测。NADPH-d染色，caspase-3及c-jun同nNOS分别进行免疫荧光双标检测，对nNOS表达差异做进一步分析。结果：①撕脱后3天，较之对照侧脊髓组织，SD大鼠和金黄地鼠损伤侧nNOS蛋白表达下降，BALb/C小鼠明显升高，P均＜0.05；撕脱后14天，较之对照侧脊髓组织，SD大鼠和金黄地鼠损伤侧nNOS蛋白表达明显升高。小鼠则大幅的下降，P均＜0.05。②撕脱后3天，SD大鼠及金黄地鼠损伤侧前角nNOS蛋白较对照侧前角少(P＜0.01)，BALb/C小鼠损伤侧前角nNOS蛋白则显著高于对照侧(P＜0.01)。三种鼠损伤侧后角nNOS蛋白表达均下降，金黄地鼠及BALb/C小鼠的差异有统计学意义(P＜0.001)。③撕脱后14天，SD大鼠和金黄地鼠损伤侧前角nNOS蛋白表达较之对照侧前角升高，BALb/C则下降，P均＜0.001。三种鼠损伤侧后角nNOS蛋白均较对侧下降，小鼠下降的最明显(P＜0.001)，其次是金黄地鼠(P均＜0.01)，SD大鼠无显著性差异(P=0.775)。小结：撕脱伤诱导的三种鼠各自的nNOS蛋白与mRNA表达的时空特异性一致，三种鼠间存在种属差异。损侧前角：大鼠和金黄地鼠基本一致，先降后升；小鼠则先升后降；损侧后角：小鼠和金黄地鼠持续下降，大鼠下降不显著。　　 结论：　　 1、臂丛根性撕脱伤诱导脊髓前角运动神经元死亡存在种属差异：在SD大鼠和金黄地鼠呈现凋亡，BALb/C小鼠则为坏死。　　 2、臂丛根性撕脱伤诱导三种鼠脊髓组织nNOS基因表达，在nNOS mRNA和蛋白质水平的改变规律一致。　　 3、臂丛根性撕脱伤后脊髓组织nNOS基因在损伤侧表达存在空间差异：SD大鼠与金黄地鼠的nNOS在mRNA和蛋白水平表达的变化为先降后升；小鼠则先升后降。臂丛撕脱伤后脊髓nNOS-mRNA表达种属差异性主要是由于损伤侧的区域差异引起。　　 4、臂丛根性撕脱伤诱导的脊髓nNOS基因表达在损伤侧前角存在种属差异：SD大鼠与金黄地鼠的nNOS在mRNA和蛋白水平表达，均为先降后升；小鼠则先升后降。脊髓后角nNOS基因表达均下降，种属之间差不明显。臂丛撕脱伤后脊髓nNOS-蛋白表达种属差异性主要是由于损伤侧前角的区域性差异引起的。