大鼠脊髓损伤早期CNTF与NT-4表达变化及其相互关系

目的探讨内源性睫状细胞神经生长因子(ciliary neurotrophic factor,CNTF)和神经营养因子4(neurotrophin-4,NT-4)在大鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)早期的表达变化及其相互关系,为SCI神经营养因子疗法提供理论依据。方法成年Sprague Dawley(SD)大鼠45只随机分为假手术(Sham)组、SCI-12h、SCI-1d、SCI-3d和SCI-7d组(n=9)。各SCI组大鼠均采用改良Allen's法制备T10节段脊髓顿挫伤模型,用BBB(BassoBeattie-Bresnahan locomotor,BBB)评分法评估各组大鼠后肢运动功能;采用荧光定量PCR(Q-PCR)及免疫组织化学染色检测大鼠脊髓顿挫伤后CNTF与NT-4的表达情况;利用GeneMANIA数据库对CNTF与NT-4的相互作用进行预测分析。结果术后Sham组大鼠BBB评分不变,SCI组大鼠损伤平面以下完全瘫痪,BBB评分为0,SCI-7d组评分较SCI-12h组高(P<0.01),但仍低于Sham组(P<0.01)。与Sham组相比,SCI-12h组CNTF mRNA相对表达量降低(P<0.05),于SCI-3d组降至最低(P<0.05);NT-4mRNA相对表达量在SCI-12h组无变化,于SCI-1d组表达增高(P<0.05),至SCI-7d组表达降低(P<0.01),但与Sham组比较差异无统计学意义(P>0.05)。免疫组织化学染色结果显示,CNTF在神经元与神经胶质细胞均有表达,NT-4主要在神经元表达。与Sham组相比,CNTF与NT-4阳性神经元数量及IOD值均在SCI-12h组减少(P<0.01);两种蛋白质随后呈现不同的变化趋势:脊髓前角CNTF阳性神经元数量与IOD值分别在SCI-3d组与SCI-7d组再次降低(P<0.01);而NT-4阳性神经元与IOD值分别在SCI-7d组与SCI-3d组增高,表达水平接近Sham组。脊髓后角CNTF阳性神经元数量在SCI-1d组再次降低(P<0.01),至SCI-7d组无变化;NT-4阳性神经元数量及其IOD值分别在SCI-1d组及SCI-7d组增高(P<0.01),且SCI-7d组与Sham组比较差异无统计学意义(P>0.05)。GeneMANIA分析结果显示,CNTF和NT-4无直接相互作用,但与NGF、Tmem237、Kcnh6、Tph1、Psisp1和Ghrhr具有共同的共定位和/或共表达关系。结论机体在SCI急性期上调CNTF表达;在亚急性期上调NT-4,下调CNTF表达,推测与减少胶质瘢痕形成,促进运动神经元再生有关;CNTF与NT-4和多种蛋白质的共表达/共定位关系还需进一步的深入研究。