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目的:1.原代脊髓神经元的分离、培养及鉴定;2.构建Ngb重组腺相关病毒(AAV-Ngb)并利用其转染大鼠脊髓神经元和脊髓组织细胞;3.研究AAV-Ngb对脊髓神经元氧化应激损伤的保护作用;4.研究AAV-Ngb对大鼠脊髓损伤的保护作用;5.探讨AAV-Ngb对大鼠脊髓损伤后JAK2/STAT3信号通路的影响。方法:1.采用Accutase酶消化联合机械法分离胚胎脊髓神经元,应用Nissl染色和免疫荧光染色法鉴定脊髓神经元;2.构建携带Ngb基因的重组腺相关病毒载体,Real-time PCR检测腺相关病毒滴度;以Ngb重组腺相关病毒感染原代脊髓神经元,通过荧光表达法判定感染复数(Multiplicities of infection, MOI);以Ngb重组腺相关病毒注射局部脊髓组织,通过荧光显微镜观察EGFP荧光表达情况,应用Western blot检测转染后脊髓组织中Ngb的表达情况;3.采用H2O2建立原代培养脊髓神经元氧化应激损伤模型;按不同处理因素分为对照组、单纯损伤组、AAV-EGFP组和AAV-Ngb组;应用CCK-8试剂观察AAV-Ngb对神经元活性的影响;丙二醛(Malondialdehyde, MDA)和SOD试剂检测AAV-Ngb对神经元MDA、SOD的影响;超氧化物阴离子荧光探针(DHE)检测活性氧水平;Hoechst33342染色法和流式细胞术观察神经元凋亡水平;TMRM试剂检测线粒体膜电位;以及Western blot检测线粒体凋亡途径相关蛋白Bax、Bcl-2、cytochrome c和cleavedcaspase-3蛋白的表达水平。4.采用重物压迫建立大鼠脊髓损伤模型;通过BBB评分观察大鼠后肢运动功能;TUNEL荧光染色法检测脊髓组织细胞凋亡情况;neuN免疫荧光染色法检测脊髓组织中神经元存活情况;MDA及SOD试剂盒检测脊髓组织中MDA和SOD含量;Western Blot和免疫荧光染色法检测脊髓组织线粒体凋亡途径相关蛋白Bax、Bcl-2、cytochrome c和cleavedcaspase-3蛋白的表达情况;5.在大鼠SCI前、SCI后1h、3h、6h、12h、1d、3d、7d八个时间分别取材,通过Western blot检测SCI后JAK2/STAT3信号通路相关蛋白JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3的表达水平;分别给予NS、AAV-EGFP、AAV-Ngb、AAV-Ngb+AG490预处理,取上述p-JAK2、p-STAT3表达峰值时间点作为观察时间点,Western blot法检测损伤脊髓组织中JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3的表达水平。结果:1.通过Accutase酶消化联合机械法获得的神经元产量高、细胞活性好;细胞尼氏染色可见大量的特异性尼氏体,并表达特异性蛋白βtubulin-Ⅲ,符合脊髓神经元的特征;2.成功构建Ngb重组腺相关病毒并测定其滴度;将AAV-Ngb成功转染至原代培养脊髓神经元中,确定了AAV-Ngb的最佳MOI值为105;将Ngb基因成功转染至大鼠脊髓组织细胞中,并证明转染AAV-Ngb的脊髓组织能持续高水平表达Ngb蛋白;3.成功建立原代培养脊髓神经元氧化应激损伤模型;与对照组相比,单纯损伤组、AAV-EGFP组和AAV-Ngb组神经元细胞活性、SOD含量、线粒体膜电位、Bcl-2和线粒体内cytocheome C显著下降,细胞MDA含量、细胞内活性氧水平、凋亡细胞、Bax、胞浆中cytochrome C和活化的caspase-3明显增加;与单纯损伤组相比,AAV-Ngb组神经元细胞活性、SOD含量、线粒体膜电位、Bcl-2和线粒体内cytochrome C明显提高,细胞MDA含量、细胞内活性氧水平、凋亡细胞、Bax、胞浆中cytochromeC和活化的caspase-3显著降低;4.成功建立大鼠重物压迫损伤模型;与对照组相比,单纯损伤组、AAV-EGFP组和AAV-Ngb组的运动功能以及脊髓组织SOD含量、Bcl-2和线粒体内cytochrome C显著下降,脊髓组织MDA含量、凋亡细胞、Bax、胞浆中cytochrome C和活化的caspase-3明显增加;与单纯损伤组相比,AAV-EGFP组的各个指标没有明显差异,AAV-Ngb组的运动功能以及脊髓组织SOD含量、Bcl-2和线粒体内cytochrome C明显增加,脊髓组织MDA含量、凋亡细胞、Bax、胞浆中cytochrome C和活化的caspase-3显著减少;5.p-JAK2和p-STAT3表达高峰时间点为SCI后12h;与对照组相比,单纯损伤组、AAV-EGFP组、AAV-Ngb组和AAV-Ngb+AG490组动物的p-JAK2和p-STAT3表达显著增加;与单纯损伤组相比,AAV-Ngb组和AAV-Ngb+AG490组动物的p-JAK2和p-STAT3表达明显增加;与AAV-Ngb组相比,AAV-Ngb+AG490组动物的p-JAK2和p-STAT3表达显著减少。结论:1.Accutase酶消化联合机械法分离的脊髓神经元产量高、细胞活性好和纯度较高;2.成功构建Ngb重组腺相关病毒,并将Ngb基因成功转染原代培养脊髓神经元或者脊髓组织中,实现Ngb的稳定高水平表达;3.过表达Ngb能改善原代脊髓神经元氧化应激损伤后神经元细胞活性,抑制氧化应激反应,减少细胞内活性氧,提高线粒体膜电位,抑制线粒体凋亡途径从而抑制细胞凋亡;4.过表达Ngb在体内能促进大鼠SCI后运动功能的恢复,抑制氧化应激反应,促进神经元的存活,抑制线粒体凋亡途径从而抑制细胞凋亡;5.过表达Ngb可能通过促进JAK2/STAT3通路的激活对SCI起保护作用。