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目的:脊髓缺血再灌注损伤(Spinal Cord Ischemia-reperfusion Injury,SCIRI)是脊髓第二大常见损伤。临床上胸、腹主动脉瘤手术、椎管内手术、脊髓减压手术常导致SCIRI的发生[1,2]。SCIRI常产生一系列的并发症,如下肢运动、感觉障碍,严重者会导致下肢截瘫甚至危及生命[3,4]。一直以来,SCIRI是医学领域的重大难题,其在预防和治疗方面进展甚微。所以探索SCIRI的发病机制和治疗措施对损伤患者病情康复和回归社会生活十分重要。SCIRI诱发因素众多,机制复杂尚未明确。大量研究表明神经炎症反应是SCIRI重要病理过程。细胞焦亡由炎性小体介导,以细胞肿胀、破裂并释放细胞内容物为特征,是一种高度促炎的细胞程序性死亡。焦亡发生时会释放大量炎性因子,这主要与先天性免疫相关细胞内外稳态失衡有关。小胶质细胞活化介导一系列炎症反应,已被证实为脊髓缺血再灌注损伤的重要机制之一,并可以作为脊髓缺血再灌注损伤的治疗靶点之一[36]。细胞焦亡参与多种损伤机制,包括氧化应激、免疫调节等。近年来,miRNA中的miR-223通过调控炎症小体的激活进而参与细胞焦亡得到关注和大量研究。本研究拟探索在脊髓缺血再灌注损伤中,细胞焦亡的发生、发展以及miR-223是否能够通过调控细胞焦亡,对脊髓缺血再灌注损伤起到保护作用,为SCIRI治疗提供新的治疗靶点。此外,通过生物信息学分析方法进一步筛选出了基因敏感治疗药物金诺芬。探讨金诺芬是否能够调控miR-223,从而减轻细胞焦亡,对脊髓缺血再灌注损伤起到治疗作用。研究方法:我们采用钳闭左颈总动脉和左锁骨下动脉之间的主动脉弓16min后再开放的方法建立大鼠脊髓缺血再灌注模型。我们将大鼠随机分为两组,一组是SCIRI组(缺血再灌注组),另一组是Sham组(假手术组,不钳夹主动脉弓),利用microarray高通量芯片检测SCIRI后miRNAs的差异表达情况,并进行数据分析。SCIRI 24h和48h后,分别通过荧光定量PCR方法检测脊髓组织中miR-223-3p表达水平。大鼠下肢运动功能的评估是通过BBB评分法、脊髓组织HE染色法用来判定缺血再灌注诱导的组织学损伤,通过Iba-1免疫荧光染色来评估小胶质细胞活化程度,通过Western-Blot测定焦亡相关蛋白NLRP3、GSDMD、ASC、pro-caspase1、Caspase1的表达,通过ELISA法测定IL-1β、IL18的细胞因子含量,通过免疫荧光双标共定位染色方法检测SCIRI后,焦亡执行蛋白GSDMD-N的细胞定位。通过大鼠鞘内注射miR-223-3p的模拟物(mimic)构建miR-223-3p过表达SCIRI模型,利用上述方法观察过表达miR-223-3p对脊髓缺血再灌注损伤的影响;我们搜索GEO数据库相关数据集,进行数据挖掘并分析,筛选出差异进行KEGG和GO分析,利用c MAP数据库筛选基因敏感药物,我们将匹配度最高的药物金诺芬作为干预药物。造模前3天给大鼠灌胃金诺芬,利用上述方法观察焦亡相关蛋白及炎性因子变化情况。利用体外建立BV2小胶质细胞氧糖剥夺复氧(ODG/R)模型来模拟缺血再灌注损伤过程,观察焦亡相关蛋白及炎性因子表达情况是否与体内实验趋势一致。结果:和Sham组相比,SCIRI组miR-223-3p表达明显降低,焦亡相关蛋白NLRP3、ASC、GSDMD、c-caspase1、Pro-caspase1以及焦亡相关炎性因子IL-1β和IL-18表达明显升高,免疫荧光双标染色显示GSDMD-N与小胶质细胞共定位;与CON组相比,ODG/R处理的BV2细胞焦亡相关蛋白及炎性因子表达升高。过表达miR-223-3p后改善SCIRI大鼠下肢运动功能,抑制焦亡相关蛋白及炎性因子的表达。和SCIRI组相比较,口服金诺芬的大鼠SCIRI后,脊髓组织miR-223-3p表达升高,下肢运动功能改善,焦亡相关蛋白及炎性因子的表达降低。和ODG/R组相比,与金诺芬共培养的BV2小胶质细胞细胞建立ODG/R后,焦亡相关蛋白及炎性因子表达降低。在动物实验中,金诺芬对SCIRI大鼠下肢运动功能的改善作用及对焦亡蛋白及炎性因子的抑制作用,能够被miR-223AMO逆转。在体外实验中,金诺芬抑制ODG/R处理的BV2焦亡相关蛋白和炎性因子的作用亦能被miR-223AMO所逆转。结论:大鼠脊髓缺血再灌注后脊髓小胶质细胞发生焦亡,金诺芬可以通过miR-223/NLRP3/GSDMD通路减轻SCIRI大鼠脊髓小胶质细胞焦亡,减轻脊髓缺血再灌注损伤。