论文摘要
目的：作为在应对细胞外信号、生长因子、细胞能量状态和应急等条件下的细胞生长、增殖、存活和分化的一个中枢性控制器,Akt/mTOR/p70S6K信号转导通路最近在神经科学领域受到了极大的关注。但是它对脊髓损伤（spinal cord injury, SCI）后修复的影响还没有得到很好的阐释。三磷酸腺苷（Adenosine triphosphate, ATP）被认为是信号转导通路的重要调节器,其在神经系统损伤后的功能恢复中起着重要作用。本实验研究外源性ATP对大鼠脊髓损伤后Akt/mTOR/p70S6K信号转导通路活性的影响,并探讨此信号转导通路在大鼠脊髓损伤后神经运动功能恢复以及修复中的作用。方法：采用改良Allen’s打击器制成大鼠脊髓损伤模型。137只健康成年雌性SD大鼠分为四组：SCI+ATP组（n=35）、SCI+生理盐水组（n=35）、SCI+ATP+雷帕霉素组（n=35）和假手术组（n=32）。分别于术后1、2、3、4周采用免疫组化、Western blot和实时荧光定量RT-PCR分析方法检测脊髓组织中Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR、p70S6K、p-p70S6K、nestin、NeuN、NSE、NF200和GFAP蛋白以及mRNA表达的变化,对取自各SCI组4周的脊髓行HE染色作大体组织学研究,并采用BBB运动功能评分方法评价各组大鼠脊髓损伤后运动功能恢复情况。结果：假手术组大鼠脊髓中Akt/mTOR/p70S6K信号转导通路分子在蛋白和mRNA水平上呈低水平表达,在脊髓损伤后其表达增加。外源性ATP可显著增强大鼠受损脊髓中Akt/mTOR/p70S6K信号通路分子的表达,而雷帕霉素可明显抑制ATP诱导的此信号通路分子表达的上调。激活的Akt/mTOR/p70S6K信号通路可显著增加受损脊髓组织中的nestin、NeuN、NSE和NF200的表达,相对抑制脊髓损伤后过度的反应性星形胶质细胞增生,明显提高大鼠脊髓损伤后BBB运动功能评分,而雷帕霉素阻碍了ATP诱导的上述效应。结论：Akt/mTOR/p70S6K信号转导通路存在于受损的大鼠脊髓组织中,ATP在大鼠脊髓损伤后显著激活了Akt/mTOR/p70S6K信号转导通路。此雷帕霉素敏感性的蛋白质翻译信号通路具有神经保护作用和促进脊髓损伤修复的潜能,有利于脊髓损伤后神经运动功能的改善与恢复。提示此蛋白激酶信号通路可能是治疗脊髓损伤潜在的重要干预环节。
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