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LncRNAs在腰椎间盘突出症模型大鼠脊髓内的差异性表达

刘敬林  
【摘要】:目的1.探讨长链非编码RNAs(lnc RNAs)在腰椎间盘突出症模型大鼠脊髓中的表达情况。2.明确TLR-4信号通路参与腰椎间盘突出症疼痛的表观遗传机制,为神经病理性疼痛提供新的治疗靶点。方法1.通过苏州大学动物中心采购,使用200g到220g SD雄性大鼠,麻醉后取大鼠自体近端尾椎正常的髓核组织,显微镜下将其放置在经手术显露后的腰5、6左侧神经根处,构建腰椎间盘突出症大鼠动物模型(LDH)。并分别在手术前1天,手术后第3,7,14,21,28和35天应用VFF(Von Frey filaments)及双足平衡实验(Weight Bearing)的方法来评测SD大鼠的行为学疼痛阈值反应。2.通过基因芯片检测脊髓背角组织中lnc RNAs及m RNAs基因表达以及相关性分析。3.QRT-PCR验证基因芯片结果。4.运用Western Blotting方法检测LDH模型大鼠L5/L6脊髓背角中TLR-4和CBS以及NF-κB的蛋白表达情况。5.运用全细胞膜片钳技术检测脊髓背角神经元的兴奋性变化。结果1.显微镜下自体尾椎髓核(NP)移植能够显著降低LDH模型大鼠后肢的机械性疼痛阈值,腰椎间盘突出症(LDH)所诱导的快速和持续性疼痛超敏反应,其主要特点是机械痛敏和热痛敏,并且这一现象与LDH的脊髓中lnc RNA转录存在差异表达相关联。2.Lnc RNAs和m RNAs基因芯片分析结果表明,LDH组和假手术组之间lnc RNAs和m RNAs基因表达图谱在术后第7天差异明显。其中,共有19个差异表达的lnc RNAs(大于1.5倍)(13个上调,6个下调)和103个差异表达m RNAs(40个上调,63个下调)。3.QRT-PCR验证结果与基因芯片表现出较好的一致性,提示本研究中通过基因芯片获得的数据具有很高的可信度。4.LDH组大鼠脊髓背角中TLR-4、CBS、NF-κB表达明显增加,而应用TLR-4拮抗剂CLI-095鞘内注射能减轻LDH组大鼠的疼痛行为学反应,降低TLR-4及其下游NF-κB等蛋白表达的水平,降低脊髓背角神经元的兴奋性。结论1、我们的研究结果表明,LDH组脊髓背角中lnc RNAs表达确实存在差异。检测到19个差异表达的lnc RNAs与103个差异表达的m RNAs。这些lnc RNAs可能调节部分相关蛋白和基因的表达,并在根源性疼痛的发病机制中发挥关键作用。我们的研究为探索神经病理性疼痛的潜在治疗靶点提供了重要的信息。2、在腰椎间盘突出症模型脊髓背角中TLR-4分子表达上调,转录调控NF-κB的表达,激活下游CBS受体释放细胞活性物质,增强脊髓背角神经元兴奋性及突触后电流,最终产生LDH中枢敏化。


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