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[目的]研究波形蛋白(Vimentin, Vim)在脊髓损伤大鼠神经可塑性中的作用,探讨miRNA的调控机制。[方法]建立大鼠脊髓全横断(spinal cord transection, SCT)模型,假手术组及全横断组在术后7天、14天、28天进行后肢运动功能BBB评分,取28天脊髓瘢痕进行cDNA微阵列分析,筛选出脊髓损伤后瘢痕形成有关的差异基因,Vim为候选因子;通过Q-PCR及免疫荧光组织化学验证其变化,并定位;体外培养星形胶质细胞分为转染慢病毒过表达/干扰空载对照组(ORF/Sh-Control)、转染Vim过表达慢病毒组(Vim-ORF)、转染Vim干扰慢病毒(Vim-Sh),于转染病毒后0小时及2天采集细胞图像,观察Vim对星形胶质细胞增殖的影响;体内建立大鼠SCT模型,动物分为假手术组(Sham组)、脊髓瘢痕给予空载病毒组(Control组)、脊髓瘢痕注射Vim过表达慢病毒(Vim-ORF组)、脊髓瘢痕注射Vim干扰慢病毒(Vim-Sh组),术后7天、14天、21天、28天进行BBB评分,了解Vim对SCT大鼠运动功能恢复的影响,术后28天取材进行Western blot及免疫荧光组织化学(Immunofluorescence histochemistry, IF)检测,验证病毒干预效果;最后,通过生物信息学预测及双荧光素酶报告基因分析研究miRNA-138对Vim是否存在调控作用。[结果]SCT后BBB评分显著下降,运动功能恢复受限;cDNA微阵列分析显示:与假手术组相比,中间丝(intermediate filament, IF)基因家族中Vim和角蛋白在SCI后28d显著上调,其中Vim上调最为显著。Q-PCR发现与假手术组相比,Vim表达在SCT14天(P=0)及SCT28天(P=0.002)显著上调;IF发现Vim在体外星形胶质细胞阳性表达;而在SCT后瘢痕中Vim表达显著增加。通过慢病毒转染原代星形胶质细胞发现,与对照组比较,Vim-ORF组细胞数量显著增加(P=0.001),而Vim-SH组细胞数量显著减少(P=0.015)。体内Western blot发现慢病毒转染后28天,Vim表达在Vim-ORF组表达上调(P=0.037),在Vim-Sh组下调(P=0.019),具有统计学意义;与对照组相比,BBB评分在21天Vim-ORF组显著降低(P=0),而在Vim-Sh组21天(P=0)及28天(P=0)显著增加,有统计学意义。最后,通过生物信息学预测到调控Vim的miRNA可能是miRNA-138,用双荧光素酶报告基因分析证明miRNA-138对Vim存在调控作用。[结论]①Vim在SCT大鼠瘢痕形成中表达水平显著上调;②在体外培养的星形胶质细胞干扰或过表达Vim,可降低或增加星形胶质细胞增殖能力;③在SCT大鼠瘢痕干扰或过表达Vim,可促进或抑制SCT大鼠后肢运动功能的恢复;④miRNA-138是Vim的上游调控元件,可调节Vim。本研究揭示大鼠SCI后通过下调Vim,降低星形胶质细胞增殖能力来改善脊髓可塑性,其机制可能与miRNA-138调节相关。