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《中国人民解放军第一军医大学》 2003年
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大鼠脊髓损伤后组织基因表达谱动态变化的研究

刘成龙  
【摘要】: 脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)是骨科临床工作中常见的伤病,致残率很高。但迄今为止,有关脊髓损伤的研究尚无突破性进展,临床上对脊髓损伤患者的治疗收效甚微,绝大多数患者仍无法逃脱肢体伤残的命运。目前的研究一般将脊髓损伤分为原发性及继发性损伤两个阶段,前者是指脊髓在暴力作用瞬间所受伤害,这是依客观而定,无法随主观改变的一个阶段;后者系在此基础上发生的一系列复杂的生理生化过程,进一步加重了原有的组织损伤,导致了脊髓损伤的难治性。 目前尽管存在着多种理论或假说,但它们都只是从某一个或几个方面来阐述继发性脊髓损伤的机制,虽有不同作者提出了许多相应的实验性治疗措施,其效果是有限的,尚无实质性的突破。究其原因,可能是研究方法、研究对象的局限性与疾病发展过程中多因素参与的复杂性之间的矛盾所致,以上所述的各种理论可能是疾病发生过程的各个方面,它们应该构成一个相互联系的有机整体,而以整体的观念来探讨继发性脊髓损伤的发生机制,可能给我们的临床研究以新的启发。在人类基因组计划的不断深入开展过程中,科学家们日益迫切的需要一种能以大规模、高通量的方式,来研究数以万计的基因在各种生理状态下表达的状况,而基因芯片技术的诞生为我们提供了理想的研究工具。 利用基因芯片可对来源于不同个体(正常人与患者)、不同组织、不同病变、不同刺激(包括不同治疗手段)的组织细胞内的mRNA或其逆转录产物cDNA,通过以不同的荧光标记(如将来源于正常组织的cDNA标记为绿色,病变组织的cDNA标记为红色),不同的cDNA结合到芯片的不同位点时,将表现出绿或红色的信号,如两类cDNA结合到芯片的同一靶位时则可表现出黄色信号,且根据两类cDNA量的差异,所得信号的色彩深度亦有不同,这些信息都可通过专用的荧光扫描仪及相应的计算机软件分析获得,从而探知不同状态下组织细胞的基因表达谱。基因表达谱是基因功能的具体形式,通过对基因表达谱的研究可揭示基因与疾病发生、发展的内在联系。本题拟用基因芯片的实验方法检测大鼠脊髓损伤后组织基因表达谱的变化,了解脊髓损伤后发生差异表达的基因,在基因水平上了解继发性脊髓损伤的发生、发展规律。 本研究分为以下几个部分: 一、表达谱基因芯片的制备:经过cDNA文库中克隆挑取、PCR扩增制备 探针,然后将探针点样于硅化玻片上,再经过点样后水合、紫外交 联等步骤,制成表达谱基因芯片。 二、动物实验:封闭群健康成年SD大鼠27只,随机分为:无损伤组及 损伤后2、48h组,每组3只(实验重复3次)。依Nystrom法后路 压迫脊髓(35.0gx 10min),建立脊髓损伤模型,无损伤组仅行脊髓 暴露而不致伤脊髓。 三、依不同的实验分组,腹腔麻醉、无菌操作下取出伤段或相应部位脊 髓组织,经过RNA提取、荧光标记制备探针、芯片杂交和洗片、芯 片扫描及计算机软件分析等过程,测定脊髓损伤后不同时期组织基 因表达谱。 结果: 与正常组比较,在脊髓损伤后2h,共有45条基因的表达发生了明 显变化,其中表达升高的有22条,表达下降的有23条;而在损伤后48h, 共发现差异表达基因185个,其中表达升高的有35条,下降的有150条, 发生差异表达的基因主要编码细胞内信号传导、蛋白翻译合成、能量代 谢相关蛋白等方面。 结论: 1基因芯片技术在继发性脊髓损伤的研究中具有可行性。 2脊髓损伤后不同时期均有多种基因发生差异表达,证实了继发性脊髓 损伤的发生、发展是一个多基因参与的过程。 3脊髓损伤后,以编码细胞信号传递蛋白、蛋白翻译合成及能量代谢相 关蛋白的基因发生差异表达为主。 4脊髓损伤后表达抑制的基因多于表达升高基因。
【学位授予单位】:中国人民解放军第一军医大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:R651.2

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【参考文献】
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