組織型纖溶酶原激活劑（tPA）在坐骨神經(jīng)損傷與恢復過程中的作用研究.pdf

1、組織型纖溶酶原激活劑(tPA)是絲氨酸蛋白酶家族的一員，其主要的生物學功能是激活纖溶酶原(Plasminogen，Plg)轉變?yōu)槔w溶酶(Plasmin)，后者可以降解血栓中的纖維蛋白，用于治療急性心肌梗塞等血栓性疾病。近年來的研究表明，除了參與循環(huán)系統(tǒng)的溶血栓過程之外，tPA在神經(jīng)系統(tǒng)中也發(fā)揮了重要的作用，參與了癲癇和早老型癡呆癥等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展，在學習和記憶等生理過程中也發(fā)揮了重要作用；在外周神經(jīng)系統(tǒng)中，tPA的活性在坐骨神

2、經(jīng)損傷后迅速增高，tPA基因缺失明顯延遲了小鼠坐骨神經(jīng)損傷的恢復，說明tPA在外周神經(jīng)系統(tǒng)的損傷與恢復過程中也發(fā)揮了重要的作用。 為了解tPA在小鼠坐骨神經(jīng)損傷和恢復過程中的作用，我們研究了tPA及其它同坐骨神經(jīng)損傷和恢復相關分子在坐骨神經(jīng)損傷后不同時間點的變化，分析這種變化與小鼠坐骨神經(jīng)損傷和損傷后再生之間的關系。我們建立小鼠坐骨神經(jīng)鉗夾傷的動物模型，通過形態(tài)和功能學的方法檢測了小鼠坐骨神經(jīng)損傷后不同時間點神經(jīng)再生與功能恢復的

3、情況。同時采用酶譜分析法檢測了tPA活性在坐骨神經(jīng)損傷后各階段的變化，并分析這種變化與纖維蛋白沉積、髓鞘碎片沉積等影響神經(jīng)再生的因素之間的關系。結果顯示，從損傷后第8天開始，小鼠坐骨神經(jīng)功能開始逐漸恢復，新生軸突和有髓軸突的數(shù)目也逐漸增多，沉積的纖維蛋白和髓鞘碎片逐漸被清除，tPA活性在損傷后第2天達到高峰，并持續(xù)至第8天，提示tPA參與清除沉積的纖維蛋白和髓鞘碎片，為神經(jīng)再生提供了良好的微環(huán)境，外周神經(jīng)系統(tǒng)損傷是常見的外科損傷，現(xiàn)在還

4、缺乏很好的治療手段。為了研究外源性tPA是否具有促進坐骨神經(jīng)損傷后神經(jīng)再生和功能恢復的作用，我們建立小鼠坐骨神經(jīng)鉗夾傷動物模型。實驗動物分為3組，損傷雙側坐骨神經(jīng)，在鉗夾坐骨神經(jīng)后第7天，分別將吸附有100ul(1ug／u1)tPA、Plg、tPA與Pig混合物(tPA／Plg)的明膠海綿包裹在左側損傷的神經(jīng)周圍，右側包裹吸附等體積PBS的明膠海綿作為對照，給藥處理7天后處死動物。甲苯氨蘭染色結果表明，外源性的tPA或tPA／Plg可以

5、明顯促進損傷后軸突和髓鞘的再生，tPA或tPA／Plg處理后的坐骨神經(jīng)組織中有髓軸突和總的軸突數(shù)目明顯高于對照組，單獨給予Pig則沒有影響。免疫熒光結果表明，外源性tPA或tPA／Plg也可以促進神經(jīng)絲蛋白(NF)的表達，這同軸突再生的結果是一致的，同時tPA或tPA／Plg處理可以減少神經(jīng)組織內(nèi)的纖維蛋白沉積。此外，外源性tPA或tPA／Plg處理明顯增加了神經(jīng)組織內(nèi)巨噬細胞的數(shù)量，而這些巨噬細胞都是表達MMP-9的陽性細胞，MMP-

6、9水平贈高和巨噬細胞數(shù)量增多可以進一步降解神經(jīng)組織中沉積的膠原纖維和變性髓鞘碎片。分析腓腸肌肌肉萎縮系數(shù)說明外源性tPA或tPA／Plg可以促進神經(jīng)功能的恢復。這些結果說明外源性tPA或tPA／Plg通過降解沉積的纖維蛋白以及促進巨噬細胞浸潤清除沉積的髓鞘碎片和膠原纖維，促進神經(jīng)再生和功能恢復。tPA是美國FDA認證的唯一用于治療急性腦梗塞的溶栓類藥物，tPA用于治療外周神經(jīng)系統(tǒng)損傷也將有令人鼓舞的前景。 坐骨神經(jīng)損傷后神經(jīng)再生

7、能力很大程度上取決于新生軸突的穿越能力，為了穿過由細胞碎片和變性的細胞外基質組成的瘢痕組織，多種蛋白酶參與了新生軸突的生長，tPA和MMP-9是其中非常重要的兩種蛋白酶。越來越多的研究表明，tPA參與調節(jié)MMP-9的表達和活化，tPA基因缺失下調了坐骨神經(jīng)損傷后MMP-9的活性，tPA基因缺失小鼠腎臟中MMP-9表達量較野生型小鼠明顯減少，在體外實驗中外源性tPA則可以促進了腎臟成纖維上皮細胞表達MMP-9。為了進一步闡明tPA對坐骨神

8、經(jīng)損傷后MMP-9表達的影響，我們利用tPA基因缺失小鼠作為研究對象，建立小鼠坐骨神經(jīng)損傷動物模型，對照組采用野生型小鼠。結果表明，tPA基因缺失明顯下調了神經(jīng)損傷后神經(jīng)組織中MMP-9的表達。野生型小鼠在神經(jīng)損傷后第2天神經(jīng)組織內(nèi)出現(xiàn)巨噬細胞的浸潤，巨噬細胞數(shù)量在損傷后第8天達到高峰，浸潤的巨噬細胞正是表達MMP-9的陽性細胞，tPA基因的缺失則明顯抑制了巨噬細胞向神經(jīng)組織中的浸潤。這些結果提示tPA基因缺失降低了巨噬細胞的浸潤能力，