探索通过雷帕霉素调控自噬对脊髓损伤大鼠脊髓神经元凋亡的作用及机制。
方法将36只SD大鼠随机分为3组,每组12只。假手术组仅行椎板切除,生理盐水组和雷帕霉素组采用改良Allen’s法损伤T10脊髓。术后1、3、7、14 d评价大鼠神经功能,术后14 d采用免疫组织化学双标染色检测神经元自噬水平,检测自噬微管相关蛋白1轻链3(LC3)和Beclin-1 mRNA和蛋白的表达。
结果1、3、7、14 d生理盐水组和雷帕霉素组术后斜板实验(28.14±2.48)°、(30.65±3.58)°、(34.85±4.12)°、(37.62±4.73)°;(29.02±2.64)°、(36.37±3.87)°、(43.28±4.39)°、(50.06±4.52)°(P=0.430、0.021、0.016、0.005)和改良Tarlov评分(0.23±0.12)、(0.96±0.22)、(1.17±0.28)、(1.73±0.35)分;(0.29±0.15)、(1.34±0.23)、(2.26±0.30)、(3.68±0.41)分(P=0.390、0.037、0.028、0.013),均较假手术组显著降低,之后有增加趋势,自3 d起两组差异有统计学意义。运动诱发电位(MEP)检测生理盐水组和雷帕霉素组潜伏期与波幅(17.08±0.39)、(13.85±0.31)、(9.26±0.23)、(8.24±0.25) ms;(1.86±1.05)、(2.37±1.26)、(3.84±1.75)、(4.27±1.49) μV和(12.63±0.34)、(9.88±0.29)、(7.59±0.22)、(6.48±0.21) ms;(3.75±1.88)、(4.72±2.14)、(5.43±2.29)、(5.96±2.31) μV(P=0.002、0.003、0.021、0.023和P=0.022、0.029、0.032、0.042),两组术后潜伏期明显延长且波幅降低,自1 d开始潜伏期逐渐缩短而波幅增高,两组差异有统计学意义。免疫组织化学双标染色共聚焦显微镜检测LC3阳性神经元荧光强度,假手术组为103.26±5.49,生理盐水组为121.85±8.37(P=0.002),雷帕霉素组为156.17±10.62,P=0.001;同时实时定量反转录聚合酶链反应(RT-qPCR)检测LC3和Beclin-1的mRNA相对表达量,生理盐水组为1.28±0.09和1.23±0.12,雷帕霉素组为1.74±0.10和1.51±0.14(P=0.022、P=0.030);Western blot检测LC3Ⅱ、Beclin-1蛋白的表达水平也是雷帕霉素组最高,均与生理盐水组差异有统计学意义(P=0.033、P=0.041)。
结论有效调控自噬可通过抑制凋亡而促进脊髓神经功能的修复。