急性脊髓损伤(Acute Spinal Cord Injury,ASCI)是一种严重的神经系统损伤,SCI可导致运动功能障碍,常遗留严重伤残,给个人、家庭和社会带来巨大经济负担。治疗急性脊髓损伤,恢复或者减少神经损害,具有重要的意义。急性脊髓损伤目前分为原发性脊髓损伤和继发性脊髓损伤。继发性脊髓损伤具有可逆性,可被控制,因此说继发性脊髓损伤决定了患者病情的最后转归。目前急性脊髓损伤治疗的关键切入点在于继发性脊髓损伤的治疗。炎症反应是脊髓继发性损伤的主要因素。过氧化物酶增殖物激活受体(peroxisome Proliferater activated receptor,PPARγ)是一类配体激活的核转录因子超家族成员。最近研究发现在脑组织中PPARγ激动剂具有抗炎和抑制神经凋亡保护作用。关于PPARγ对SCI的研究很少,它能否保护脊髓神经元;促抑制脊髓损伤后炎症性因子的分泌。本研究的目的是观察PPARγ激动剂罗格列酮对大鼠SCI后的修复作用,并对其机制进行研究,为临床SCI提供治疗策略。第一部分过氧化物酶增殖激活型受体γ(PPARγ)在大鼠脊髓组织中的表达目的:本实验旨在阐述实验性脊髓损后过氧化物酶增殖激活型受体γ的表达及时间分布规律。方法:10周龄SPF级50只SD大鼠随机分为对照组和损伤组。对照组大鼠,仅做椎板切除术,损伤组采用改良Allen法制作大鼠急性脊髓损伤(SCI)模型,分别于伤后1d、3d、7d、14d(每时间点10只)处死取材。采用免疫组织化学,RT-PCR和Western blot法分别检测检测脊髓组织中过氧化物酶体增殖激活型受体γmRNA和蛋白的表达。结果:正常脊髓过氧化物酶增殖性受体PPARγmRNA表达量较低,脊髓损伤后1d、3d、7d、14d各时间点过氧化物酶增殖性受体PPARγmRNA表达明显高于正常对照组(p<0.05)。大鼠脊髓损伤后1d可见PPARγ表达的阳性细胞明显增多,在损伤后3d阳性细胞数达到高峰。正常组织中过氧化物酶体增殖激活型受体γ蛋白表达很弱。脊髓损伤组PPARγ蛋白表达较假手术组明显增高。但损伤后7d、14d的表达值仍高于假手术组。结论:正常组织中PPARγ表达很弱。脊髓损伤后PPARγ表达增加,与脊髓损伤时间之间存在时效关系,将PPARγ作为一靶点,利用其激活剂对其进行干预可以对脊髓损伤产生保护作用。第二部分PPARγ受体激动剂对大鼠脊髓损伤后神经细胞凋亡的影响目的:观察PPARγ受体激动剂对大鼠脊髓损伤后细胞凋亡的影响。方法:10周龄SPF级120只SD大鼠随机分为对照组和损伤组,干预组。对照组大鼠,仅做椎板切除术,损伤组采用改良Allen法制作大鼠急性脊髓损伤(SCI)模型。干预组损伤模型成功后,通过腹腔注射PPARγ受体激动剂罗格列酮(2mg/kg)。分别于伤后1d、3d、7d、14d(每时间点10只)处死取材对脊髓损伤区进行HE染色,透射电镜,细胞凋亡TUNEL标记,DNA ladder,RT-PCR和Western检测bax,bcl-2的表达变化,同时采用BBB评分方法观察神经功能恢复情况。结果:损伤组和冶疗组均见TUNEL阳性的凋亡细胞,DNA ladder和bax,bcl-2表达。PPARγ受体激动剂治疗组神经细胞的凋亡数减少,bax表达降低,bcl-2表达增加,神经功能改善.两组相比差异有显著性(P<0.05)。结论:PPARγ受体激动剂能减少继发性脊髓损伤细胞凋亡和促进神经功能的恢复第三部分PPARγ激动剂对大鼠脊髓损伤后炎症性细胞因子的影响目的:PPARγ激动剂对大鼠脊髓损伤后炎症性细胞因子的影响。方法:10周龄SPF级120只SD大鼠随机分为对照组和损伤组,干预组。对照组大鼠24 ,只,仅做椎板切除术,损伤组采用改良Allen法制作大鼠急性脊髓损伤(SCI)模型,。干预组模型成功后通过腹腔注射PPARγ受体激动剂罗格列酮(2mg/kg)。分别于伤后12h,24h,72h (每时间点10只)处死取材对脊髓损伤区进行TNF-a ,IL-1, iNOS免疫荧光染色,Real-Time PCR检测TNF-a ,IL-1,MMP-9和TIMP-1 mRNA的表达,MPO活性的检测,明胶酶谱检测MMP-9的活性。Western blot检测HSP27,HSP70。结果:脊髓损伤后TNF-a,IL-1,iNOS,MMP9,TIMP-1,HSP27和HSP70均增高,MPO活性增加(p<0.05)。PPARγ受体激动剂治疗组TNF-a,IL-1,iNOS,MMP9的表达降低,MPO活性下降,TIMP-1,HSP27和HSP70表达明显升高(P<0.05)。结论:脊髓损伤后大量炎症因子分泌,加重脊髓损害。PPARγ受体激动剂能减少脊髓损伤后炎症性因子的表达,改善神经功能。第四部分PPARγ激动剂对脊髓损伤后内源性神经干细胞的影响目的:观察PPARγ激动剂对脊髓损伤后内源性神经干细胞的影响。方法:10周龄SPF级30只SD大鼠随机分为对照组和损伤组,干预组。损伤后连续注射BrdU 50mg/kg/d,持续7天。对照组大鼠10只,仅做椎板切除术,损伤组采用改良Allen法制作大鼠急性脊髓损伤(SCI)模型。干预组模型成功后通过腹腔注射PPARγ受体激动剂罗格列酮(2mg/kg)。分别于伤后3d、7d (每时间点5只)处死取材,进行BrdU,Nestin免疫组织化学染色分析。结果:大鼠SCI后3d,损伤组和干预组BrdU阳性细胞都增多,但干预组组较损伤组明显多。大鼠SCI后7d Nestin阳性细胞都增多,干预组组较损伤组明显多(p<0.05)。BrdU,Nestin双重标记阳性细胞数干预组组较损伤组明显多(P<0.05),损伤组和干预组阳性细胞数在3d,7d无统计学意义(p>0.05)。结论:脊髓损伤能够激活内源性神经干细胞,PPARγ受体激动剂能够进一步促进内源性神经干细胞的增殖,并可能促进其向神经元分化。第五部分PPARγ激动剂对脊髓损伤后GAP-43和神经营养素表达的影响目的:观察PPARγ激动剂对脊髓损伤后GAP-43和神经营养素影响。方法:10周龄SPF级100只SD大鼠随机分为对照组和损伤组,干预组。对照组大鼠,仅做椎板切除术。损伤组采用改良Allen法制作大鼠急性脊髓损伤(SCI)模型。干预组模型成功后通过腹腔注射PPARγ受体激动剂罗格列酮(2mg/kg)。分别于伤后12h,24h,72h,120h,168h(每时间点10只)处死取材。Real-Time PCR检测GAP-43,NGF,BDNF mRNA的表达。Western blot检测GAP-43,NGF,BDNF蛋白的表达。结果:大鼠SCI后GAP-43,NGF,BDNF表达升高,NGF在3d达到高峰,GAP-43在3-5d达到高峰。BDNF在5d表达到高峰。罗格列酮干预后GAP-43,NGF,BDNF表达较对照组升高更明显。结论:脊髓损伤后GAP-43和神经生长因子表达升高,PPARγ受体激动剂能够进一步促进GAP-43和神经营养素的表达,并可能促进轴突生长。