腺相关病毒2介导KLF7对大鼠脊髓损伤后神经营养因子受体TrkA和TrkB表达及功能恢复的影响

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目的:探讨腺相关病毒2(adeno-associated virus2,AAV2)介导转录因子Krüpple样因子7(Krüppel-like factors7,KLF7)对大鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后损伤灶神经营养因子受体酪氨酸激酶A(tyrosine kinase A,Trk A)和酪氨酸激酶B(tyrosine kinase B,Trk B)、有髓神经纤维轴突(P0)表达的影响,明确KLF7过表达对脊髓损伤灶形态及大鼠运动功能恢复的作用。阐明KLF7促进SCI神经再生的作用机制,为临床脊髓损伤的基因治疗提供新的思路和理论基础。方法:选用健康成年SD大鼠60只,制备半横断脊髓损伤模型,随机分为假手术组(Sham组)、对照组(AAV2组)和KLF7治疗组(AAV2-KLF7组)。每组各20只,Sham组只行椎板打开、AAV2组和AAV2-KLF7组术中分别用微量注射器将AAV2(2μl,1×1011病毒颗粒/ml)和AAV2-KLF7(2μl,1×1011病毒颗粒/ml)注射到脊髓损伤灶。BBB评分观察SCI后大鼠运动功能恢复情况;神经电生理观察神经传导潜伏期、传导速度及波幅改变;术后28d后HE染色观察脊髓损伤灶的形态变化;免疫荧光染色观察脊髓损伤灶有髓神经纤维轴突(P0标记)表达;Western blot检测脊髓损伤灶Trk A、Trk B蛋白相对表达。结果:1、脊髓损伤后1d-3w,AAV2组与AAV2-KLF7组BBB评分无显著差异(P﹥0.05),术后4w,AAV2-KLF7组BBB评分显著高于AAV2组(t=6.57,P<0.05)。2、神经电生理检测表明与正常组比较,AAV2组和AAV2-KLF7组神经传导速度及波幅显著降低,而延迟期增加(P<0.05),其中AAV2-KLF7组改善神经电生理参数优于AAV2组(P<0.05)。3、HE染色显示脊髓T10节段损伤灶,与正常组(0)比较,AAV2-KLF7组(0.489±0.072)和AAV2组(0.7490±0.055)脊髓损伤灶面积百分比显著增高,其中AAV2-KLF7组脊髓损伤灶面积百分比显著低于AAV2组(t=4.45,P<0.05)。4、Western blot结果显示:Sham组和AAV2组未见KLF7表达,AAV2-KLF7组KLF7蛋白表达显著增高(F=507.70,P<0.05)。脊髓损伤后,AAV2组和AAV2-KLF7组中Trk A和Trk B蛋白表达较正常组增高,其中AAV2-KLF7组Trk A和Trk B蛋白表达高于AAV2组(Trk A:F=25.24,P<0.05;Trk B:F=24.72,P<0.05)。5、免疫荧光染色结果显示:与正常组比较,AAV2组与AAV2-KLF7组P0蛋白表达显著降低,其中AAV2-KLF7组P0表达显著高于AAV2组(F=45.52,P<0.001)。结论:AAV2-KLF7治疗能够显著促进脊髓损伤后大鼠损伤灶形态改变和运动功能恢复,其机制可能与KLF7激活Trk A和Trk B神经营养信号通路、促进有髓神经纤维轴突再生有关。
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