丙泊酚介导细胞自噬及mTOR信号通路对脊髓损伤小鼠的保护机制

目的探讨丙泊酚介导细胞自噬及雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)信号通路对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)小鼠的保护机制。方法将60只健康C57BL/6雌性小鼠随机分为假手术组(S组)、模型组(I组)、甲泼尼龙组(M组)和丙泊酚组(P组),每组15只。S组仅切除T9全椎板、不损伤脊髓,其余各组均采用Allen’s打击方法制备SCI模型。S组和I组均于术后30 min内腹腔注射等容量的0.9%生理盐水,M组和P组分别于造模成功后30 min内腹腔注射甲泼尼龙(30 mg/kg)和丙泊酚(50 mg/kg)。给药即刻、3 h、6 h时,采用改良Tarlov评分评估运动功能。给药6 h后,处死各组小鼠,取新鲜脊髓组织,H-E染色观察脊髓组织病理变化,透射电镜观察脊髓组织超微结构变化,Western blot法检测自噬相关蛋白P62、LC3Ⅱ及mTOR信号通路相关因子mTOR、p-mTOR蛋白的表达。结果随着给药时间的延长,M组和P组的Tarlov评分均升高,差异有统计学意义(P<0.05);给药即刻、3 h、6 h,I组、M组、P组的Tarlov评分均低于S组,差异有统计学意义(P<0.05);给药3 h、6 h,M组和P组的Tarlov评分均高于I组,差异有统计学意义(P<0.05);而给药3 h、6 h,M组和P组的Tarlov评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。S组小鼠脊髓结构完整,神经元形态正常且分布均匀,脊髓组织无出血、水肿,细胞呈现正常的超微结构;I组小鼠脊髓细胞肿胀、变形,正常神经元大量减少,坏死神经元增多,脊髓组织出血、水肿严重,细胞明显变性;M组和P组小鼠脊髓细胞肿胀、变形减轻,神经元坏死数目减少,正常神经元增多,脊髓组织内仅少部分区域可见间质水肿和出血,胶质细胞结构基本正常。与S组比较,I组P62、mTOR、p-mTOR蛋白表达明显上调,LC3Ⅱ蛋白表达明显下调,差异均有统计学意义(P<0.05);与I组比较,M组和P组P62、mTOR、p-mTOR蛋白表达下调,LC3Ⅱ蛋白表达上调,差异均有统计学意义(P<0.05);M组和P组P62、LC3Ⅱ、mTOR、p-mTOR蛋白表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论丙泊酚对于SCI小鼠的神经保护作用可能是通过抑制mTOR信号通路、诱导细胞自噬来实现的。