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目的通过检测脊髓损伤及体外培养星形胶质细胞划伤后线粒体融合蛋白-2(mitofusions-2, Mfn2)和胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein, GFAP)的表达变化,为下一阶段进行Mfn2过表达抑制脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)后星形胶质细胞活化的研究提供基础。方法建立大鼠脊髓损伤模型和体外培养星形胶质细胞划伤模型,运用免疫荧光和Western Blotting方法,检测Mfn2和GFAP表达变化。第一部分:清洁级成年雄性SD大鼠48只,随机分为两组:假手术组(sham组,n=24),脊髓损伤组(SCI组,n=24),SCI组采用Allen’s法建立大鼠胸段脊髓损伤模型,假手术组只行椎板切除术,分别于术后第1天、第3天、第7天、第14天四个时间点分批处死大鼠,取大鼠胸段脊髓组织,行组织免疫荧光染色观察脊髓形态变化,Western Blotting检测各个时间点Mfn2和GFAP的表达变化。第二部分:原代培养纯化的星形胶质细胞传代后种于直径3.5cm的细胞培养皿,随机分为对照组(n=6)、1小时组(n=6)、12小时组(n=6)、24小时组(n=6)、48小时组(n=6),待培养皿中星形胶质细胞生长达80-90%融合度后,用无菌黄枪头行“井”字形划伤细胞,对照组不做任何处理,分别于划伤后1小时、12小时、24小时、48小时四个时间点时,采用细胞免疫荧光染色观察星形胶质细胞(astrocyte,AS)形态变化,Western Blotting检测各个时间点Mfn2和GFAP的表达变化。结果①大鼠脊髓组织进行免疫荧光染色,正置荧光显微镜下观察结果发现:脊髓损伤后,大鼠胸段脊髓灰质两背角之间会形成结构紊乱、边界不清的损伤灶;WesternBlotting结果显示脊髓损伤后,大鼠胸段脊髓Mfn2蛋白表达从第1天开始下降,与sham组相比,脊髓损伤组胸段脊髓Mfn2表达整体呈下降趋势,术后第3天开始明显下降,差异有统计学意义(p<0.05),GFAP表达随时间延长则逐渐增加,术后第3天开始差异有统计学意义(p<0.05)。②细胞免疫荧光结果发现划伤后离体培养的星形胶质细胞反应性增生,细胞体积增大、突起增多,胞内Mfn2表达下降; WesternBlotting结果发现,与对照组相比,划伤组星形胶质细胞内Mfn2表达整体也呈下降趋势,第12小时开始出现明显下降,差异有统计学意义(p<0.05),而GFAP表达整体呈上升趋势,第24h时才开始出现明显上升,差异有统计学意义(p<0.05)。结论①脊髓损伤及体外培养星形胶质细胞划伤后,星形胶质细胞的特异性标志物GFAP表达整体呈上升趋势,提示此时体内及体外AS均出现大量增殖;与此相反,脊髓损伤及体外培养星形胶质细胞划伤后,Mfn2这种增殖抑制基因的表达产物Mfn2蛋白则表达减少。可见,脊髓损伤及体外培养星形胶质细胞划伤后,星形胶质细胞的增殖与活化程度与Mfn2的表达量呈现反比关系,提示脊髓中内源性Mfn2表达减少可能在脊髓损伤后AS过度活化过程中扮演重要角色。②首次证实脊髓损伤后内源性Mfn2表达减少与脊髓损伤后星形胶质细胞过度活化之间的关系,为进一步研究其作用机制奠定基础。