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背景:基础研究和医疗技术的提高大大降低了急性脊髓损伤患者的死亡率,但仍然不能显著提高脊髓损伤患者的神经功能。修复损伤的神经组织、脊髓损伤后早期神经功能保护治疗是脊髓损伤基础和临床研究的两大方向,这有赖于对脊髓继发损伤病理生理机制的深入了解。前列腺素参与了大多数继发脊髓损伤的病理机制,尤其是目前认为比较重要的脂质过氧化、氧自由基形成、兴奋性氨基酸释放、炎症反应等机制。甲基强的松龙(MP)治疗脊髓损伤的主要药理机制也是抑制这些继发损伤病理过程。MP显著抑制了损伤脊髓组织中前列腺素和血栓素的含量,体内合成前列腺素和血栓素的限速酶是环氧化酶(COX),COX必定在脊髓继发损伤病理机制中有重要作用,MP对脊髓损伤的治疗作用也必定有COX的参与。 目的:观察COX两种亚型在正常及损伤脊髓组织中的表达和分布特点,阐明MP对正常和损伤脊髓组织中COX-2表达的影响。 方法:共192只Sprague-Dawley大鼠分为54个不同处理组;脊髓损伤动物模型为改良Allen’s打击模型,使用10.24g金属棒从50毫米的高度打击T8~9胸髓;所有脊髓损伤或者药物处理动物按组分别在2、4、8、16、24、48小时处死。用免疫组织化学染色、原位杂交的方法观察正常和打击后不同时间的损伤脊髓中COX两种亚型的表达和分布变化。用逆转录-聚合酶链反应和Western免疫印迹的方法,研究正常和打击后不同时间的损伤脊髓中COX-2表达含量的变化特点。并对MP预处理后脊髓损伤、脊髓损伤后MP治疗后不同时间损伤脊髓组织中COX-2表达的分布和含量进行检测,同时观察MP对正常脊髓组织中COX-2表达的影响。 结果: 1、COX-1蛋白主要分布于脊髓白质的神经纤维网及胶质细胞中,在脊髓灰质的胶质细胞、神经纤维结构、神经元细胞中仅发现少量的染色;COX-2蛋白在正常胸椎脊髓组织中也存在基础性表达,主要分布于灰质神经元细胞中。COX-1蛋白主要分布于细胞膜和靠近细胞膜的细胞质;COX-2蛋白主要分布于细胞质和核膜周围区域,细胞质中的表达较强。用RT-PCR和Westen-blot的方法也进一步证实在正常胸髓组织中存在COX-2蛋白和mRNA的基础表达。 2、用免疫组织化学染色和原位杂交的方法发现,损伤脊髓组织中COX-1蛋白和mRNA在脊髓损伤后48小时内没有十分显著的表达和分布变化;而COX-2的第二军医大学博士学位论文中文摘要mRNA在损伤后2小时就有诱导表达,COX一2蛋白免疫染色在损伤后4小时也开始增高,在损伤后24小时,COX一2的蛋白和mRNA都达到最强染色,主要分布于灰质神经元细胞。 3、脊髓打击损伤后,损伤脊髓组织中COX一2蛋白的含量在损伤后4小时开始增高,24小时后达到高峰;COX一2的mRNA含量在损伤后2小时开始增高,24小时达到高峰,48小时降低到基础水平。 4、正常脊髓MP处理16小时后COX一2蛋白含量逐渐降低,48小时后脊髓组织中仅存在痕量蛋白表达:正常脊髓MP处理2小时后COX一2的mRNA含量逐渐下降,48小时后含量约为基础水平的1/4。MP预处理和MP治疗都能显著抑制损伤脊髓组织中的COX一2蛋白和mRNA表达的高峰含量和时间,但并不影响COX一2表达在空间上的分布。MP预处理抑制COX一2的mRNA表达含量的作用比MP治疗更显著。 结论:与COX在外周组织中的表达特点不同,COX一l和COX一2在正常胸髓组织中同时存在基础性表达。参与脊髓继发损伤病理变化的COX亚型主要是COX一2,COX一2的mRNA在脊髓损伤组织中的表达具有时限性,COX一2在脊髓继发损伤的启动过程中有重要作用。MP不但能显著抑制损伤脊髓组织中COX一2的表达含量,还延迟了表达高峰时间;MP预处理抑制表达高峰含量的能力比MP治疗更显著。选择性COX一2抑制剂可能是脊髓损伤后MP治疗的有益补充。