摘要
背景及目的：创伤性脊髓损伤(Traumatic spinal cord injury，TSCI)是一种灾难性事件，通常导致截瘫或四肢瘫，造成永久性的感觉及运动功能障碍，目前尚无有效的治疗策略。右美托咪定(Dexmedetomidine，Dex)具有神经保护作用，但其能否抑制TSCI后内质网应激诱发的凋亡尚不可知。本研究通过构建TSCI动物模型，探究Dex对大鼠脊髓损伤的保护作用，并明确其机制是否与抑制内质网应激诱导的凋亡反应相关。 方法：60只SD大鼠随机分为五组(n=12)：假手术组(Sham组)，创伤性脊髓损伤组(SCI组)，Dex干预组(Dex组)，衣霉素干预组(TM组)，衣霉素及Dex干预组(TM+Dex组)。沿大鼠后正中线切开皮肤，分离T9-T11棘突，用咬骨钳咬掉T10棘突及椎板，在不损伤硬脑膜的情况下暴露脊髓，采用重物压迫法诱导脊髓损伤。TM组及TM+Dex组大鼠在术后即刻腹腔注射TM100μg/kg，其余组给予等量的5%DMSO溶液。Dex组及TM+Dex组大鼠在术后经腹腔注射Dex10μg/kg，每日1次，连续3d，其余组给予同等剂量的生理盐水作为对照。采用BBB评分法，于术后1、3，7天评价大鼠后肢的运动功能。术后7天取出T9-T11节段脊髓，每组中6只大鼠的标本经石蜡包埋固定并切片后进行HE染色、Nissl染色及TUNEL染色。剩余6只大鼠标本采用westernblot检测损伤中心脊髓组织中抗凋亡蛋白Bcl-2，凋亡蛋白Bax、Cle-Caspase3，以及内质网应激相关蛋白GRP78、PERK、ATF4、CHOP、Caspase12的表达水平。 结果：脊髓损伤后，大鼠后肢运动功能严重受损，术后1天，所有损伤组大鼠BBB评分均为0；术后3天大鼠运动功能有一定程度恢复，但SCI组与Dex组无差异。术后7天，Dex组评分高于SCI组(8.17±1.89vs5.54±1.29，P＜0.001)，TM组及TM+Dex组评分均低于Dex组。HE染色显示，SCI组脊髓损伤严重，损伤中心形成空洞，Dex组损伤面积比例较SCI组减小(0.23±0.03vs0.33±0.02，P＜0.001)，TM+Dex组损伤程度较Dex组严重。Nissl染色显示，Sham组尼氏体数量较多且形态正常，SCI组尼氏体模糊不清或消失，数量明显减少。与SCI组相比，Dex治疗组尼氏体数量增加且形态相对正常，差异有显著性(22.72±1.39vs19.56±1.63，P=0.01)。TM组及TM+Dex组尼氏体数量均显著少于Dex组。TUNEL染色结果表明，SCI组脊髓神经元大量凋亡，Dex组TUNEL阳性细胞数目较SCI组显著减少(47.33±3.37vs75.17±2.91，P＜0.001)，TM+Dex组凋亡细胞数较Dex组增多(P＜0.05)。Westernblot检测结果显示，Sham组抗凋亡蛋白Bcl-2表达水平较高，凋亡蛋白Bax、Cle-Caspase3表达水平较低；脊髓损伤后Bcl-2的表达水平显著降低，而Bax、Cle-Caspase3表达水平显著升高。与SCI组相比，Dex治疗降低了Bax及Cle-Caspase3的表达(0.62±0.13vs0.95±0.20，P=0.003；0.82±0.07vs1.09±0.16，P=0.003)并促进了Bcl-2的表达(1.01±0.19vs0.57±0.05，P＜0.001)。TM+Dex组Bax及Cle-Caspase3的表达水平较Dex组显著上升而Bcl-2的表达水平明显降低。此外，Sham组内质网应激反应相关蛋白表达量较低。SCI组GRP78、PERK、ATF4、CHOP及Caspase12表达量显著增高，Dex组蛋白表达量较SCI组明显降低，而TM+Dex组内质网应激相关蛋白表达量显著高于Dex组。 结论：本研究结果表明，Dex能改善创伤性脊髓损伤大鼠的肢体运动功能，减轻脊髓神经元的损伤与凋亡，其机制与抑制内质网应激反应导致的凋亡有关。
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