IL-17及其相關(guān)細(xì)胞因子在大鼠急性脊髓損傷炎癥反應(yīng)中的作用機(jī)制研究.pdf

1、脊髓損傷（Spinal cord injury，SCI）是指脊髓受到外力的撞擊后導(dǎo)致的完全性或不完全性脊髓損傷平面以下的運(yùn)動(dòng)、感覺等功能障礙，是脊柱損傷中最嚴(yán)重的并發(fā)癥。最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，美國每年約有25萬人患不同程度的SCI，年發(fā)生率為28-50/100萬人，我國上海SCI的年發(fā)生率約為13.7/100萬人以上。而且隨著世界各國經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，脊髓損傷發(fā)生率也呈現(xiàn)逐年增高的趨勢。針對(duì)脊髓損傷后導(dǎo)致的功能障礙目前國內(nèi)外尚無有明確療效的

2、治療手段，因此研究有效的治療SCI的方法將有巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
　　目前研究表明Th17細(xì)胞在自身免疫介導(dǎo)的組織損傷、器官特異自身免疫反應(yīng)中起著關(guān)鍵的作用。在實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(Experimental autoimmune encephalomyelitis，EAE)小鼠富含產(chǎn)生IL-17的CD4+T細(xì)胞轉(zhuǎn)輸給正常小鼠后可誘導(dǎo)出嚴(yán)重的EAE，并且疾病的嚴(yán)重程度與IL-17的水平相關(guān)。另外在研究SCI后T細(xì)胞亞群的變化時(shí)

3、發(fā)現(xiàn)，抗炎細(xì)胞Th2/Treg和促炎細(xì)胞Th1/Th17均有激活，提示Th17細(xì)胞的效應(yīng)分子IL-17A可能參與了SCI的繼發(fā)性脊髓損傷過程。但在急性脊髓損傷炎癥反應(yīng)中IL-17細(xì)胞因子免疫發(fā)生機(jī)制如何？相關(guān)細(xì)胞因子變化及其相互關(guān)系如何？目前尚未完全闡明。為了進(jìn)一步闡明急性脊髓損傷炎癥反應(yīng)中IL-17細(xì)胞因子免疫發(fā)生機(jī)制，為治療急性脊髓損傷尋求新的治療靶點(diǎn)，本課題建立急性脊髓損傷大鼠模型，進(jìn)行以下2方面研究。
　　第一部分 急性脊

4、髓損傷大鼠模型不同時(shí)期IL-17、IL-23表達(dá)的研究。
　　75只成年健康雄性SD大鼠隨機(jī)分為對(duì)照組（15只）和SCI組（60只）。SCI組分成1h、24h、48h及72h四個(gè)時(shí)間亞組（各15只）。采用改良Allen's重物打擊法成功建立大鼠急性脊髓損傷模型，模型制備前一天及術(shù)后1h、24h、48h及72h運(yùn)用BBB評(píng)分檢測大鼠后肢運(yùn)動(dòng)功能。HE染色法檢測觀察脊髓損傷后脊髓的病理改變，免疫組織化學(xué)染色法檢測大鼠脊髓組織中IL-1

5、7的表達(dá)水平。采用反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)法檢測各組大鼠脾臟組織中IL-17和IL-23的mRNA表達(dá)水平。HE染色示脊髓損傷后脊髓組織形態(tài)結(jié)構(gòu)紊亂，打擊處白質(zhì)、灰質(zhì)有明顯的壓縮跡象，中央管被明顯破壞，毛線血管充血、細(xì)胞水腫、炎性細(xì)胞浸潤、細(xì)胞凋亡等現(xiàn)象在脊髓損傷各個(gè)時(shí)間亞組呈現(xiàn)出由輕微至嚴(yán)重的趨勢。RT-PCR結(jié)果發(fā)現(xiàn):與對(duì)照組大鼠相比，脊髓損傷組大鼠脾組織中IL-17mRNA、IL-23mRNA表達(dá)量顯著上升，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)

6、意義。免疫組織化學(xué)染色發(fā)現(xiàn)脊髓組織中IL-17在對(duì)照組中幾乎不表達(dá)，損傷1h后開始稍微表達(dá)，24h后上升表達(dá)達(dá)到峰值，損傷48h、72h后IL-17的表達(dá)逐漸下降。
　　第二部分 急性脊髓損傷大鼠STAT3信號(hào)途徑介導(dǎo)的IL-17相關(guān)細(xì)胞因子的分化機(jī)制研究。本部分包括兩個(gè)方面的研究:1、脊髓損傷后大鼠脊髓和脾臟組織STAT3的表達(dá)研究;2、大鼠脊髓損傷后調(diào)控大鼠IL-17分化的相關(guān)因子的血清濃度鑒定。
　　在脊髓損傷后大鼠脊

7、髓和脾臟組織STAT3的表達(dá)研究中，采用Western blot法檢測SCI大鼠脊髓、脾臟組織中的p-STAT3的相對(duì)表達(dá)量，與對(duì)照組比較脊髓損傷組大鼠脊髓、脾臟組織中p-STAT3的表達(dá)量顯著升高以24h組上升最為明顯。
　　大鼠脊髓損傷后調(diào)控大鼠IL-17分化的相關(guān)因子的血清濃度鑒定中，采用ELISA法檢測SCI大鼠外周血上清液中的IL-6、IL-21及IL-23的表達(dá)水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組比較脊髓損傷組大鼠血清中IL-6、

8、IL-21及IL-23的表達(dá)量顯著上升以24h組上升最為明顯。
　　本課題研究結(jié)果提示:(1)SCI大鼠隨著急性脊髓損傷時(shí)間的延長脊髓組織呈現(xiàn)出出血范圍擴(kuò)增、炎癥反應(yīng)加劇、神經(jīng)元死亡數(shù)量增加等病理改變。(2)大鼠急性脊髓損傷后，IL-17、IL-23的表達(dá)上調(diào)可能與SCI后繼發(fā)性脊髓損傷的炎癥反應(yīng)有關(guān)。(3)SCI大鼠急性脊髓損傷后存在STAT3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的異常激活，并且可能介導(dǎo)IL-17及其相關(guān)細(xì)胞因子的分化。(4)在急性脊髓