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目的 脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后细胞凋亡首先在大鼠SCI模型中发现,最近在猴和人等的损伤脊髓组织中均发现有凋亡细胞的存在,其中既有神经元,又有各种胶质细胞如少突胶质细胞、星形胶质细胞和小胶质细胞。由于神经组织缺乏再生能力,抑制细胞凋亡对于保存残留细胞及将来功能重建将起到重要作用,因为胶质细胞不仅能为神经元提供新陈代谢所需的营养物质,而且还可以通过轴浆运输挽救处于濒临死亡的神经细胞。甲基强的松龙(Methylprednisolone,MP)是目前治疗人类急性创伤性脊髓损伤有效的药物,目前有实验证明其能够抑制撞击性脊髓损伤后的细胞凋亡,但是抑制凋亡机理并不清楚,本实验研究大鼠脊髓横断性损伤后,甲基强的松龙对脊髓细胞凋亡的抑制作用及此种作用机理。 实验方法 60只成年Wistar大鼠随机分成MP治疗组、对照组和单纯椎板切除组。大鼠用2%戊巴比妥钠(25mg/kg,ip)麻醉,无菌条件下以T10为中心作后正中切口,咬除T10棘突和椎板,MP治疗组在大鼠脊髓组织横断后半小时经尾静脉给予甲基强的松龙,对照组大鼠脊髓横断后未给予任何治疗措施,椎板切除组大鼠仅打开椎板,不损伤脊髓,同样未予治疗。各组大鼠于脊髓损伤后8h、24h、3天和1周经心脏灌注取材,标本经梯度脱水,浸蜡,石蜡包埋,制成7μm厚切片,分别用于HE、免疫组化和TUNEL观察。采用改良Tarlov评分方法观察大鼠后肢运动功能,采用透射电镜方法和TUNEL染色观察细胞凋亡情况,采用免疫组织化学方法观察Fas、caspase-8和caspase-3在SCI前后的变化过程。 实验结果 脊髓损伤后24h大鼠后肢运动功能逐渐恢复,MP治疗组大鼠的后肢运动功能恢复要好于对照组,7天后尤其明显,此时大鼠后肢能支撑体重,活动较频繁有力。透射电镜和,rU NEL染色观察证实脊翻损伤后8h即有凋亡细胞出现,凋亡细胞广泛分布于灰质和白质内,既有神经元也有神经胶质细胞,从形态上看少突胶质细胞居多,脊髓损伤后3天凋亡细胞数达到高峰,7天时仍有凋亡细胞,但已明显减少,各时间点治疗组凋亡细胞数量明显少于对照组(P<0.05)。治疗组和对照组在脊髓损伤后sh可以检测到少量的Fas和caspase一8阳性神经元和胶质细胞,Fas和casp,一8的表达在3天后达到高峰,7天后表达下降,各时间点治疗组的Fas和casPase一8灰度值明显大于对照组,二者有显著性差别(P<0.05)。治疗组和对照组casPase一3的表达在术后sh均显著逐渐增加(与椎板切除组相比),到观察结束时达到高峰,虽然治疗组灰度值大于对照组,但二者无显著性差别。结论 大鼠脊髓横断性损伤后,在损伤部位存在细胞凋亡,细胞凋亡高峰时间是脊髓损伤后第3天;MP能够抑制脊髓损伤后的细胞凋亡,但是并不能推迟细胞凋亡出现的高峰时间;MP抑制细胞凋亡的途径可能通过非特异性抑制Fas和casPase一8的表达来实现。