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血红素氧合酶基因表达翻译特征及在脊髓损伤中的作用

陈仲  
【摘要】: 血红素氧合酶基因表达特征及在脊髓损伤中的作用 背景:随着对一氧化氮(NO)这一可溶性气体介质生理病理功能的了解,另一种可溶性气体信号介质一氧化碳(CO)正引起人们的关注,内源性CO由血红素氧合酶(HO)产生,该酶存在于肝、脾、脑、血管内皮等器官和组织中。已知一氧化氮——一氧化氮合成酶(NO-NOS)系统有促进脊髓损伤的作用,但一氧化碳——血红素氧合酶系统(CO-HO)在脊髓中的分布和作用尚属空白,本研究拟从HO的表达分布特点及抑制后对脊髓损伤预后的影响方面探讨其对脊髓损伤的作用。 目的:在基因和蛋白水平研究正常大鼠脊髓中两型HO的表达调控和分布。脊髓损伤后的表达和翻译,抑制后对脊髓损伤预后的影响。方法:1.正常SD大鼠8只雌雄各半,按性别相同体重相近的原则配对并随机分到两组中去。诱导组取材前4小时背部皮下注射钴卟啉诱导剂;正常组仅注射同体积的生理盐水。第1、2对大鼠在麻醉下取出胸腰段脊髓。用异硫氰酸胍/氯化铯法提取总RNA后,用寡聚脱氧胸苷(oligo(dT))-纤维素色析柱再次纯化后进行北方印迹分析。另两对大鼠灌注取材后,石蜡包埋切片,免疫组织化学法检测两型酶的分布。 2.雄性SD大鼠48只,体重260-280g,随机分为6组:无损伤组,损伤后2、6、12、24、48h组,每组8只。分别于各时间点行两型酶的RT-PCR分析,并随机抽两只做免疫组化染色。 3.20只大鼠雌雄各半按性别随机分到A、B两组中去,并以35g重物压迫硬膜5分钟。A组,压迫前予以500nM的锌卟啉(Zn-PP)溶液200p1注入硬脊膜抑制HO的活性。随后的3天中脑室注射等量Zn-PP。B B组处理方法相同只是用生理盐水代替Zn-PP。分别于术后第1、2、3。 4、5、7、14、ZI天检测能力角,术后7、ZI天检测腔神经的体感诱发 电位。ZI天做脊柱MRI检查。 结果:1.HO-1探针检测到两组脊髓中有1.8-kb mRNA表达,被诱导组的 丰度数倍于正常组。l!0-2探针检测到两组标本都表达两种同源 mRNA (l.3-kb和 l.9-kb),两组大鼠的表达量相仿。免疫组化显示 1型酶免 疫活性细胞主要分布于前角,被诱导鼠中间带也可出现;2型酶染色阳 性的细胞散布于整个灰质中。 2.l型酶在损伤后各组的表达量均高于对照组,以2、4、6、12小 时组最明显。2型酶在损伤后各组的表达量也高于对照组以6、12小时 为显著。免疫组化见伤后两型酶在24、48小时组含量均增多,l型酶的 表达不再限于前角,整个灰质均有1型酶免疫活性细胞;2型酶免疫活 性细胞的密度增高。 3.B组的的能力角平均值恢复到63.4”水平,A组仅达到45,9” (P<0.of)。体感诱发电位平均潜伏期 B组(14.34ms)小于 A组(6.12ms), 波幅B组(20.39 v V)大于A组门.58 V V)。B组MRI基本正常。A组 多见脊髓变细,信号异常。 结论:1.两型酶均在脊髓中表达和翻译HO-1主要分布于前角细胞,当 被诱导时表达和翻译增多并出现于中间带;而HO-2在脊髓灰质中稳定地 表达和翻译。2.大鼠脊髓损伤后两型血红素氧合酶基因的表达均增多, 分别于 2、4和 4、6小时达高峰。损伤后两型酶蛋白含量也在 24小时后 增多。3.血红素氧合酶被抑制后加重脊髓损伤的程度。可推知 110-CO 系统在脊髓损伤中起保护作用。


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