何旭峰 肖昌松 肖俊霞
大鼠坐骨神經(jīng)損傷后嘌呤P2Y4受體表達變化的實驗探究
何旭峰 肖昌松 肖俊霞
目的 探討大鼠坐骨神經(jīng)受損是否會影響嘌呤P2Y4受體表現(xiàn),對三磷酸腺苷/三磷酸鳥苷(ATP/UTP)對周圍受損神經(jīng)起到的積極作用進行研究。方法 取36只SD大鼠作為研究對象,將36只大鼠隨機均分為正常組、對照組以及觀察組。對觀察組大鼠行一側(cè)坐骨神經(jīng)切斷修復(fù)模型,分別在術(shù)后1d、1、2、3、4周后處死大鼠,取出部分坐骨神經(jīng),脊髓以及神經(jīng)節(jié)。對照組大鼠僅做切口,不進行其他手術(shù);正常組為正常參照對象,同時檢測RT-PCR(半定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))產(chǎn)物的序列。結(jié)果 正常組大鼠與對照組大鼠脊髓與坐骨神經(jīng)均發(fā)現(xiàn)P2Y4mRNA表達[正常組脊髓:(0.215±0.032),坐骨神經(jīng):(0.643±0.011);對照組脊髓:(0.221±0.027),坐骨神經(jīng):(0.653±0.012)];2組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。觀察組大鼠坐骨神經(jīng)切斷后,吻合口遠端P2Y4mRNA表達呈逐漸變強現(xiàn)象。結(jié)論 觀察組大鼠坐骨神經(jīng)切斷后,吻合口遠端P2Y4mRNA表達呈逐漸變強現(xiàn)象,近端呈逐漸減弱現(xiàn)象。
坐骨神經(jīng);P2Y4mRNA;背根神經(jīng)節(jié)
細胞外三磷酸腺苷/三磷酸鳥苷(ATP/UTP)的主要作用為神經(jīng)遞質(zhì)或神經(jīng)調(diào)質(zhì)。據(jù)了解,ATP/UTP經(jīng)受體能直接作用于神經(jīng)系統(tǒng),有助于促進膠質(zhì)細胞、軸突組織修復(fù)或再生,因此臨床多被用來治療腦外傷或腦缺血性損傷[1]。在周圍神經(jīng)系統(tǒng)中,坐骨神經(jīng)受損后,細胞外ATP參與促進軸突再生,神經(jīng)修復(fù)等活動。不過現(xiàn)階段,該作用機制暫時尚不明確[2]。為了進一步研究該作用的機制,進行了此研究,取得了較明確的研究結(jié)果,現(xiàn)報道如下。
1.1 材料
1.1.1 實驗動物 取36只SD清潔級雄性大鼠[SCXK (浙)2012-0033]作為研究對象,36只SD大鼠鼠齡2~3個月,體質(zhì)量120~180g。將36只大鼠隨機均分為正常組、對照組與觀察組[3],每組12只。
1.1.2 試劑與儀器
1.2 方法
1.2.1 動物模型制作 正常組大鼠為正常參照組,對照組大鼠僅做切口不進行其他手術(shù)。使用1%異戊巴比妥鈉對觀察組大鼠進行腹腔麻醉,切開大鼠左側(cè)臂肌,充分暴露手術(shù)視野,于梨狀肌下端尋找到坐骨神經(jīng),切斷后利用無創(chuàng)縫線縫合切口處外膜,利用縫線于手術(shù)切口兩側(cè)做標(biāo)記[4]。對觀察組大鼠行一側(cè)坐骨神經(jīng)切斷修復(fù)模型,分別于術(shù)后1d、1、2、3、4周后處死大鼠,取出部分坐骨神經(jīng),脊髓以及神經(jīng)節(jié)。
1.2.2 標(biāo)本收集 所有大鼠均采用1%異戊巴比妥鈉行腹腔麻醉,切開大鼠左側(cè)臂肌,充分暴露手術(shù)視野,于梨狀肌下端尋找到坐骨神經(jīng),切斷取出留以備用。并于大鼠背側(cè)行縱切口,借助顯微鏡,采集部分脊髓與左側(cè)背根神經(jīng)節(jié)。取出后剝離外膜,反復(fù)沖洗取出物,與坐骨神經(jīng)標(biāo)本一起封存于液氮中,方便實驗取用。
1.2.3 RT-PCR(半定量逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)) 取備用組織 3mg,研碎后提取 RNA。利用紫外分光光度計測量RNA的濃度,加入AMV逆轉(zhuǎn)錄酶充分反應(yīng),合成cDNA的第一鏈。根據(jù)參考文獻配置PCR引物,上游5c-T GGGTGTTTGGT TGGTAGTA-3,下游5c-GT CCCCCGTGAAGAGAT AG- 3c。將BActin設(shè)置為內(nèi)參對照:上游5c-CCT TCCT GGGCAT GGAGTCCTG-3c,下游5c-GGAGCAATGATCTT GATCTT C-3c[5]。為確保內(nèi)參數(shù)與目的基因存在可比性,可對PCR行擴增處理,使反應(yīng)進入到平臺期以前,于指數(shù)增長期就結(jié)束。
1.2.4 檢測操作 使用瓊脂糖凝膠電泳測量PCR水平,利用UVPgrab-it做成像處理,呈像結(jié)果經(jīng)Gelworks ID Advanced V4 01 圖像分析軟件進行處理。取100μL物電泳后純化,于ABI PRISM 自動測序儀內(nèi),檢測序列。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 所有的數(shù)據(jù)都經(jīng)過SPSS14.0/PC+軟件包加工處理,計量資料采用“x±s”表示,使用t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 正常組與對照組大鼠檢測結(jié)果 檢測結(jié)果顯示,2組大鼠脊背與坐骨神經(jīng)均檢測到在P2Y4嘌呤受體,且顯示有規(guī)律性,2組大鼠脊神經(jīng)節(jié)均不存在有規(guī)律片段[正常組脊髓:(0.215±0.032),坐骨神經(jīng):(0.643±0.011);對照組脊髓:(0.221±0.027),坐骨神經(jīng):(0.653±0.012)],2組對比差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
2.2 P2Y4mRNA 表達的規(guī)律 PCR經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄處理后,取出464bp的片段;B-Actin獲得205bp片段。這些片段均能在正常組大鼠的脊髓(0.217±0.023)、神經(jīng)近端(0.655±0.022)與遠端(0.656±0.011)中檢測到。觀察組大鼠坐骨神經(jīng)切斷后,吻合口遠端P2Y4mRNA表達呈逐漸變強現(xiàn)象[脊髓:1周(0.431±0.022),2周(0.521±0.014);神經(jīng)近端:1周(0.499±0.014),2周(0.382±0.047);神經(jīng)近端1周(0.825±0.054),2周(0.918±0.015)]。
Aonok等在1990年發(fā)現(xiàn)ATP等和其代謝產(chǎn)物,可通過受體提高細胞內(nèi)游離鈣離子的濃度對PC12細胞發(fā)揮保護作用[6],嘌呤能受體由Burnstock于1978年被正式命名[6],根據(jù)組織反應(yīng)類型與催化劑功能強度,發(fā)現(xiàn)P2嘌呤受體可被歸為P2X和P2Y2大類型。P1型受體主要介導(dǎo)nine和AMP的作用,P2受體主要介導(dǎo)P2X和P2Y2大類型。P2X受體主要分布在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、平滑肌細胞、支氣管上皮等,P2Y受體主要集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng)、血管內(nèi)皮細胞等部位,用于參與細胞增殖與分化活動。坐骨神經(jīng)中,主要存在P2Y2、P2Y4和P2Y6這三大類P2Y亞型受體。通過多年研究經(jīng)驗不難發(fā)現(xiàn),鼠類P2Y4受體和人類的P2Y4受體基因序列吻合度高達84%,且絕大多數(shù)序列都處于跨膜去與胞外環(huán),具有參考價值。P2Y4受體主要分布于大鼠腦組織與脊髓內(nèi),能促進中樞受損細胞再生與修復(fù)。P2Y4受體在肝內(nèi)膽管、膽囊上皮及空腸上皮,促進氯離子的分泌。本研究結(jié)果顯示,P2Y4受體可在脊髓灰之中表達,表達主要集中在前交運動神經(jīng)元與中央管上皮細胞,且于白質(zhì)中呈陰性,且脊髓、背根神經(jīng)節(jié)及坐骨神經(jīng)有恒定表達[7],這一實驗結(jié)果與本研究預(yù)測實驗記過基本相符。經(jīng)序列測定,結(jié)果顯示與現(xiàn)有文獻研究結(jié)論完全吻合[8]。該實驗結(jié)果提示,正常SD大鼠脊髓與坐骨神經(jīng)中,均能檢測到受體表達,而脊神經(jīng)節(jié)中未發(fā)現(xiàn)受體表達。由此推斷,僅做切口不行手術(shù),不會影響P2Y4mRNA的表達。脊髓內(nèi)表達在2周內(nèi)達到最活躍狀態(tài),4周后逐步接近正常值[9]。這主要是由于骨神經(jīng)損傷的保護性作用,參與了維持脊椎神經(jīng)元的存活,從而有利于周圍神經(jīng)的再生。
RT-PRC是一種靈活度很高的實驗技術(shù),為了達到保證內(nèi)參和目的基因的可比性,實驗對PRC進行擴增。經(jīng)過長時間的觀察,推測ATP/UTP通過P2Y4受體參與了周圍神經(jīng)損傷后的病例調(diào)理與改變,在神經(jīng)修復(fù)中起重要作用。
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10.3969/j.issn.1009-4393.2015.18.008
湖南 421002 衡陽核工業(yè)衛(wèi)生學(xué)校 (何旭峰 肖昌松 肖俊霞)