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目的1.探索Exendin-4对脊髓损伤的作用机制。2.探索SERCA2在大鼠SCI模型的作用,为脊髓损伤的临床用药做前期工作。方法(一)探索Exendin-4在神经细胞对SERCA2的作用的信号通路为了确定Exendin-4通过cAMP/PKA信号通路对SERCA2表达的影响,所有PC 12细胞分为四组,sham组,Exendin-4组,PKI组,PKI+Exendin-4组。使用免疫印迹法测定提取物中的蛋白质。(二)探索SERCA2对大鼠脊髓损伤的作用及Exendin-4的药物干预本研究的主要目的是探讨SERCA2对SCI的保护和抗细胞凋亡作用。包括以下实验研究:(一)通过免疫荧光和免疫印迹法检测SERCA2表达,分析SERCA2在脊髓损伤大鼠体内的作用与细胞凋亡之间的关系。(二)通过免疫荧光和免疫印迹法检测SERCA2表达,验证上游信号通路cAMP/PKA对SERCA2的作用。(三)明确Exendin-4对大鼠脊髓损伤动物模型的治疗效果。结果(一)Exendin-4通过PKA信号通路影响SERCA2阻断PC 12细胞的PKA活化后Exendin-4治疗并不能增加SERCA2表达水平。与sham组相比,单纯的Exendin-4处理可以促进PC12细胞中SERCA2表达(P<0.05),PKI组和PKI+Exendin-4组PKA和SERCA2表达均显著降低(P<0.01)。(二)Exendin-4促进SERCA2表达对大鼠脊髓损伤起保护作用免疫印记检测结果显示阻断SERCA2后脊髓中促凋亡蛋白caspase-3表达水平显著升高,SERCA2和抑凋亡蛋白Bcl-2的表达水平显著降低(P<0.01)。免疫荧光检测和TUNEL染色结果显示抑制SERCA2后减少SERCA2阳性率(P<0.01),增加SCI的细胞凋亡阳性率(P<0.01)。阻断信号通路cAMP/PKA后SERCA2表达下降(P<0.01)。拟合优度分析结果显示:50%最大有效浓度(EC50)为2.15μg/只。100%最大有效剂量约为10μg/只。Exendin-4处理后增加cAMP/PKA和SERCA2表达水平(P<0.01)。增加Bcl-2的表达水平明显(P<0.01),降低caspase-3表达水平(P<0.01),减少TUNEL阳性细胞数(P<0.01)。同时改善脊髓组织细胞形态,提高大鼠运动功能评分。结论这些结果表明,Exendin-4扮演一个大鼠SCI模型的保护作用是通过促进SERCA2蛋白有上调作用,降低细胞凋亡,改善运动功能评分和病理改变。SERCA2可作为脊髓损伤大鼠模型的治疗靶点,为脊髓损伤的治疗提供有效的治疗策略。