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辛伐他汀促进大鼠脊髓损伤的修复

更新时间:2016-07-05

脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)可引起持续的细胞损伤,局部炎症和脱髓鞘,并且神经通路受损可导致截瘫或四肢麻痹。此外,在这种损伤之后,SCI部位的微环境被破坏,导致损伤的神经组织的修复受到限制。因此,有必要找到合理的治疗方法来改善SCI处的微环境。他汀类药物是3-羟基-3-甲基-戊二酰辅酶A还原酶抑制剂,临床使用他汀类药物主要是为了降低体循环中的胆固醇水平,从而通过其降脂作用来稳定动脉粥样硬化斑块。有研究[1]表明,他汀类药物也具有改善内皮功能,增加一氧化氮的生物利用度和抗氧化、抗炎的作用。实验表明,通过他汀类药物使局部组织中脑源性生长因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)表达增加,而BDNF在调节SCI部位微环境中起重要作用[2]。因此,本研究假设他汀类药物可以通过BDNF的过度表达改善神经功能的恢复。该研究通过检测损伤处BDNF、脊髓空洞、脊髓空泡等指标来探讨辛伐他汀对大鼠SCI后脊髓修复的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物 安徽医科大学实验动物中心提供60只成年健康雌性清洁级SD大鼠,(250±10) g。所有动物饲养在安徽科大学实验动物室内,每只笼子内放置3只大鼠,给予充足的食物和水,并且饲养室常年维持在室温。

1.2 SCI模型制备及各组处理方式 60只SD大鼠随机均分为3组:假手术组、SCI组、辛伐他汀组。运用改良的Allen法建造大鼠SCI模型。大鼠建模前进行称重,腹腔注射10%水合氯醛(0.3 ml/100 g)使其麻醉,并在T9-T10水平进行椎板切除术,小心完全暴露脊髓。将打击器固定好,把直径为15 mm的薄片置于待打击的脊髓处,将重10 g的砝码以5 cm的高度坠落打击脊髓暴露部位,造成50 g/cm的冲击伤,建模中可见大鼠脊髓硬膜下出现血肿。给予大鼠肌肉、筋膜、表皮逐层缝合,之后予大鼠大腿内侧每日肌注适量阿莫西林预防感染。其中假手术组建模时只暴露脊髓不给予大鼠脊髓打击,而SCI组和辛伐他汀组中给予脊髓打击建造大鼠的SCI模型。辛伐他汀组中大鼠在SCI前一周开始灌胃给予辛伐他汀(20 mg/kg)直到术后第49天。灌胃所用的辛伐他汀溶解在羧甲基纤维素钠(CMC-Na)中。当实验大鼠给予辛伐他汀时,SCI组中的大鼠给予相同体积的CMC-Na。3组大鼠分开饲养,给予充分的水及食物,每8 h予以大鼠人工辅助排尿1次,直到大鼠排尿功能正常。所有动物均安置在安徽医科大学动物饲养室,饲养室维持室温。

1.3 Western blot法检测SCI处BDNF蛋白的表达 术后第14天,每组随机选取4只大鼠,腹腔注射10%水合氯醛麻醉。再将250 ml生理盐水溶液灌注至心脏中后,使用病变区域周围的1 cm脊髓组织进行蛋白质提取。将待检测样本称重并用液氮和研钵破碎,然后每克组织加入3 ml RIPA缓冲液。将样品在冰上孵育30 min,然后在4 ℃、14 000 r/min离心12 min。将上清液立即吸入预冷塑料管中。将加样缓冲液(样品:加样缓冲液=4 ∶1)加入到样品中,混合,然后在100 ℃煮沸5 min。将样品在室温下以12 000 r/min离心2 min,收集上清液进行检测。所需抗体如下:兔多克隆抗BDNF(稀释1 ∶200,南京建成生物工程研究所)和兔多克隆抗β-肌动蛋白(稀释1 ∶1 000,南京建成生物工程研究所);二级辣根过氧化物酶缀合的兔抗-山羊抗兔抗体(1 ∶4 000,南京建成生物工程研究所)。将化学发光底物附于PVDF膜上,室温放置5 min。调整曝光时间直到可视化最佳免疫反应带。增强化学发光法(enhanced chemiluminescence,ECL)转至X光胶片。在凝胶光密度分析软件进行分析,测定目标蛋白和标准对照的吸光度,计算其相对灰度值。

1.4 大鼠SCI段组织检测及行为学评价 大鼠分别在建模后的第8周取SCI段组织标本。对3组大鼠SCI节段进行脱水石蜡包埋,以损伤区中心每隔140 μm做横切片行HE染色。以此方法每只大鼠只取5个切片,每组取4只大鼠,测量脊髓空洞(40×)及空泡(200×,随机选取每个切片中一个视野)的面积百分比。用Image J 1.38版本的影像分析软件测量空洞及空泡的区域面积。对所有实验大鼠均进行BBB评分,分别在建模后的第1、3、7、14、21、28、35、42、49、56天按照BBB评分标准评估。

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许多实验已经证明SCI的神经功能恢复障碍不是神经元本身导致而是由于其损伤部位的微环境不利于神经元再生。因此,创建有利的神经营养微环境有助于SCI后损伤的神经元和轴突的再生。据报道,在创伤性脑损伤后他汀类药物可以改善微环境并促进神经元和轴突的再生[3]。因此,在SCI后他汀类药物治疗似乎有助于脱髓鞘的轴突再髓鞘化及损伤神经元再生。BDNF是神经营养因子的主要来源,在神经元的再生和生存中起着重要作用[4]。以往研究[5]表明,用阿托伐他汀治疗可以提高BDNF的表达改善中风后的神经恢复。本研究显示辛伐他汀可显著提高SCI后BDNF的表达,并且辛伐他汀组的脊髓空洞和空泡严重程度较SCI组显著改善,这也可能与他汀类药物改善微环境促进神经元与轴突再生有关。

2 结果

2.2 辛伐他汀对大鼠SCI脊髓空洞及空泡的影响

图1 Western blot检测BDNF的表达

A:假手术组;B:SCI组;C:辛伐他汀组;与SCI组比较:*P<0.05

2.1 辛伐他汀对大鼠SCI组织中BDNF表达的影响 术后第14天,与SCI组相比,辛伐他汀组BDNF蛋白表达增加,差异有统计学意义(F=647.4,P<0.05),见图1。

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2.3 辛伐他汀对SCI大鼠后肢运动功能的影响 在SCI后的第1天,除假手术组外,大鼠后肢均未发现运动。假手术组大鼠从始至终运动得分为21分。SCI后7 d,各组大鼠运动功能得到持续改善。辛伐他汀组的BBB评分在第14天显著高于SCI组(P<0.05),并持续至第56天(P<0.05)。BBB评分高于或低于平均值两个标准偏差的大鼠被排除在统计过程之外。本实验从SCI组中排除1只大鼠。

2.2.2 脊髓空泡结果 术后第8周与SCI组相比,辛伐他汀组空泡面积百分比明显降低,差异有统计学意义(F=20210,P<0.05),见图3。

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2.2.1 脊髓空洞结果 术后第8周,与SCI组相比,辛伐他汀组空洞面积百分比明显降低,差异有统计学意义(F=16008,P<0.05),见图2。

(c)账户分发、审批和授权:系统管理员在统一用户身份管理系统中对新增的用户进行审批和授权,分配账户在其他应用系统的使用权限并将账户同步至相关的应用系统中。

图2 建模后第8周脊髓空洞情况 HE×40

A:假手术组;B:SCI组;C.辛伐他汀组;与SCI组比较:*P<0.05

图3 建模后第8周脊髓空泡情况 ×200

A:假手术组;B:SCI组;C:辛伐他汀组;与SCI组比较:*P<0.05

图4 术后各组大鼠BBB评分

与SCI组比较:*P<0.05

3 讨论

1.5 统计学处理 使用SPSS 17.0统计软件进行分析,结果用表示。各组间差异采用单因素方差分析,随后进行Bonferroni的事后检验。P<0.05表示差异有统计学意义。

研究[6]表明,他汀类药物可以防止缺血引起的损伤,并促进大鼠后肢缺血后的血管生成。大量实验表明,不同浓度的他汀类药物对血管发生有影响[7]。Yang et al[8]提出低剂量辛伐他汀可以增强骨髓细胞对猪急性心肌梗死的治疗。此外,Sata et al[9]指出,高剂量他汀类药物还可增强缺血部位的体内血管生成。长期随访表明在一些使用他汀类药物的脑梗死患者在停药后将大大增加患者的死亡率和梗死体积[10]。据报道,在短暂性脑缺血的各种动物模型中使用他汀类药物进行预防性治疗,在第3天和第5天的恢复期间减少海马中的缺血后将延迟神经元死亡[11]。一项关于大鼠脑缺血21 d的研究显示,用阿托伐他汀治疗的大鼠可降低脑梗死体积[12]。此外,在大鼠急性脊髓缺血性损伤模型中显示他汀可明显减少损伤处脊髓空泡比例[13]。本研究也证实他汀类药物可明显减少损伤处脊髓空泡的比例,这可能与增加血管生成,促进局部营养供应相关,有待后续研究。

早期的SCI微环境不支持体内神经干细胞的生存[14]。另外有研究[15]表明大鼠短暂性脑缺血神经元损伤后他汀类药物可以减少过敏反应和炎症反应,并在损伤后第5天开始具有神经保护作用。在此研究基础上,本研究在SCI建模前1周予以辛伐他汀组大鼠口服辛伐他汀,并一直维持到建模后的第56天。因此在建模前予以辛伐他汀的时间点不同可能导致的实验结果不同。进一步研究可以确定治疗的最佳时间点。横纹肌溶解是高剂量他汀类药物的副作用,横纹肌溶解时大鼠尿液可产生异常,本研究没有对大鼠尿液进行检测。Westwood et al[16]报道在接受43 d 60 mg / (kg·d)辛伐他汀的大鼠在组织学上未观察到肌酸激酶和肌肉坏死。

最近又有研究[17]表明辛伐他汀可以通过减少氧化应激来保护缺血的SCI免于细胞死亡和细胞毒性。另外他汀还可以诱导自噬,在SCI后提高BDNF和胶质细胞源性神经营养因子的表达来达到神经保护作用[18]。在临床调查中他汀类药物具有扭转高脂血症对神经功能不良影响的功能[19]。与以往的相关研究结论类似,本研究显示大鼠SCI后使用辛伐他汀可以增加其损伤部位的营养因子,减少脊髓空洞及空泡进而促进大鼠下肢运动功能的恢复。

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综上所述,辛伐他汀可通过上调SCI部位组织的BDNF表达来改善损伤部位微环境,促进损伤部位神经元的存活和再生,从而显著加速SCI后大鼠后肢功能的恢复。

参考文献

[1] Kalinowski L, Dobrucki LW, Brovkovych V, et al. Increased nitric oxide bioavailability in endothelial cells contributes to the pleiotropic effect of cerivastatin[J]. Circulation, 2002,105(8):933-8.

[2] Han X, Yang N, Xu Y, et al. Simvastatin treatment improves functional recovery after experimental spinal cord injury by upregulating the expression of BDNF and GDNF[J]. Neurosci Lett,2011,487(3):255-9.

[3] Lu D Y, Qu C S, Goussev A, et al. Statins increase neurogenesis in the dentate gyrus, reduce delayed neuronal death in the hippocampal CA3 region, and improve spatial learning in rat after traumatic brain injury[J]. J Neurotrauma,2007,24(7):1132-46.

[4] Tolwani R J, Cosgaya J M, Varma S,et al. BDNF overexpression produces a long-term increase in myelin formation in the peripheral nervous system[J]. J Neurosci Res, 2004,7(5):662-9.

[5] Chen J, Zhang C, Jiang H, et al. Atorvastatin induction of VEGF and BDNF promotes brain plasticity after stroke in mice[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 2005,25(2):281-90.

[6] Matsumura M, Fukuda N, Kobayashi N, et al. Effects of atorvastatin on angiogenesis in hindlimb ischemia and endothelial progenitor cell formation in rats[J]. J Atheroscler Thromb,2009,16(4):319-26.

[7] Weis M, Heeschen C, Glassford A J, et al. Statins have biphasic effects on angiogenesis[J]. Circulation, 2002,105(6):739-45.

[8] Yang Y J, Qian H Y, Huang J, et al.Combined therapy with simvastatin and bone marrow-derived mesenchymal stem cells increases benefits in infarcted swine hearts[J]. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2009,29(12):2076-82.

[9] Sata M, Nishimatsu H, Osuga J, et al. Statins augment collateral growth in response to ischemia but they do not promote cancer and atherosclerosis[J]. Hypertension, 2004, 43(6):1214-20.

[10] Blanco M, Kawaguchi M, Castellanos M, et al. Statin treatment withdrawal in ischemic stroke[J]. Neurology, 2007,69(9):904-10.

[11] Kurosaki R, Muramatsu Y, Kato H, et al. Protective effect of pitavastatin, a 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase inhibitor, on ischemia-induced neuronal damage[J]. Neurol Res, 2004;26(6):684-91

[12] Yrj nheikki J, Koistinaho J, Kettunen M, et al. Long-term protective effect of atorvastatin in permanent focal cerebral ischemia[J]. Brain Res,2005,1052(2):174-9.

[13] Saito T, Tsuchida M, Umehara S, et al. Reduction of spinal cord ischemia/reperfusion injury with simvastatin in rats[J]. Anesth Analg. 2011,113(3):565-71.

[14] Li Y, Zhang W M, Wang T H. Optimal location and time for neural stem cell transplantation into transected rat spinal cord[J] .Cell Mol Neurobiol.2011,3l(3):407-14.

[15] Berger C, Xia F, Maurer M H, et al. Neuroprotection by pravastatin in acute ischemic stroke in rats[J]. Brain Res Rev, 2008,58(1):48-56.

[16 ] Westwood F R, Bigley A, Randall K, et al. Statin-induced muscle necrosis in the rat: distribution development, and fibre selectivity[J]. Toxicol Pathol, 2005,33(2):246-57.

[17] Sohn H M, Hwang J Y, Ryu J H,et al. Simvastatin protects ischemic spinal cord injury from cell death and cytotoxicity through decreasing oxidative stress:in vitro primary cultured rat spinal cord model under oxygen and glucose deprivation-reoxygenation conditions[J]. J Orthop Surg Res, 2017,12(1):36.

[18] Gao K, Wang G, Wang Y,et al. Neuroprotective effect of simvastatin via inducing the autophagy on spinal cord injury in the rat model[J]. Biomed Res Int, 2015,2015,2015(2):260161.

[19] Chung W F, Liu S W, Chang P Y, et al. Hyperlipidemia and statins affect neurological outcome in lumbar spine injury[J]. Int J Environ Res Public Health,2015,12(1):402-13.

杨超,申才良,宋旆文,牛杨,夏翔
《安徽医科大学学报》2018年第4期文献

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