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脊髓缺血再灌注损伤(Spinal Cord Ischimia Reperfusion,SCIR)是脊柱外科临床实践中的严重并发症,经常导致灾难性的后果。表现为麻痹、截瘫和四肢瘫。据相关报道,脊髓缺血再灌注损伤在行胸腹主动脉瘤手术和主动脉修复手术的患者中的发生率大约为3%-18%。对于机械性脊髓损伤而言,其在损伤后会出现明显的微血供损害,表现为血管痉挛、微血栓和系统性低血压,进而出现“损伤后缺血”损伤;但由于组织缺血缺氧,导致酸性代谢产物大量堆积,并反馈性的导致的血管再舒张,从而导致“再灌注性”损伤;同样在对患者行减压手术时脊髓会发生类似的缺血再灌注的病理生理变化。因此,脊髓缺血再灌注不仅应该在医学上受到重视,因为其造成的社会经济负担,更应受到社会的重视。目前,尽管已经尝试了相当多的干预措施和治疗方法来解决这个问题,包括脑脊液引流、节段动脉重新连接、肋间血管再植入和各种药物治疗,如类固醇、抗氧化、自由基清除和血管扩张药物等。但结果尚不能令人满意。目的:1.使用大鼠脊髓缺血再灌注损伤(SCIR)模型来验证我们的假设,即NAD+可以降低氧化应激诱导的神经细胞凋亡。2.研究自噬在SCIR中的作用。此外,我们也会进一步研究NAD+的保护作用机制,并探讨自噬与NAD+之间的关系。3.研究与NAD+同样具有抗氧化和抑制自噬作用的H2S在SCIR中的作用及其相关机制。方法:应用成年雄性SD大鼠(180-250g,)腹主动脉夹闭法建立脊髓缺血再灌注损伤模型,根据不同的处理及治疗方法分为不同组,应用BBB评分评估神经功能;应用SOD活性和MDA含量评估氧化应激水平;应用Western Blot、免疫荧光及荧光共染和免疫组化染色来检测细胞氧化应激、自噬和凋亡水平;通过相应通路抑制剂来检验通路的相关效果。结果:1.与损伤组和生理盐水组相比,应用50或100m/kg的NAD+显著降低了脊髓缺血再灌注引起氧化应激水平(P<0.05),并且NAD+显著抑制神经细胞凋亡(P<0.05),同时改善运动神经功能(P<0.05);但10mg/kg NAD+并没有明显治疗效果(P>0.05)。2.I/R组Beclin-1,Atg12-Atg5,LC3B-II,Cleavd caspase 3和Bax蛋白表达显著升高,而75mg/kg NAD+组较I/R组明显下降。p-mTOR,p-AKT,p62和Bcl-2蛋白表达在I/R组中明显降低,75mg/kg NAD+组显著升高。I/R组中LC3,Caspase 3,Bax以及TUNEL阳性细胞数显着增加(P<0.05),75mg/kg NAD+组中上述阳性细胞较I/R组显著降低(P<0.05)。I/R组中尼氏体明显减少(P<0.05),75mg/kg NAD+未见明显减少。75mg/kgNAD+组对于I/R组,BBB评分明显升高(P<0.05)。然而,上述指标在I/R和10mg/kg NAD+两组之间没有观察到显著差异(P>0.05)。3.大量自噬标记LC3阳性细胞同时TUNEL染色也阳性。与正常对照组相比,I/R组神经细胞自噬性细胞死亡增多(P<0.05)。此外,我们证实氧化应激是SCIR中神经细胞自噬性死亡的主要诱导因子,伴随着MDA浓度降低和SOD活性增加(P<0.05),细胞自噬性死亡明显降低(P<0.05)。此外,确定了H2S是通过降低SCIR中的氧化应激水平来降低自噬性细胞死亡(P<0.05)和改善神经功能(P<0.05)。最后,明确了H2S是通过AKT-mTOR途径介导自噬性神经细胞死亡。结论:1.NAD+可以通过减少氧化应激诱导的神经细胞凋亡来保护脊髓降低缺血再灌注损伤。2.过度持续的自噬作用会加重缺血再灌注的脊髓损伤,NAD+可以通过抑制自噬作用降低神经细胞凋亡从而起到保护作用。3.氧化应激引起了细胞自噬性死亡,H2S同样是通过抑制SCIR中氧化应激水平抑制自噬过度激活引起的神经细胞凋亡从而起到神经保护作用。