n-3多不饱和脂肪酸通过抑制mTORC1信号通路促进脊髓损伤运动功能康复的实验研究

发布时间：2020-06-12 15:54

【摘要】：背景脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI),是临床上骨科常见的一种疾病,具有发生率高、致残率高和耗费高的特点。探索脊髓损伤的有效治疗措施一直是医学领域研究难点与热点。大量研究对脊髓损伤修复进行了尝试,对脊髓轴突再生及损伤后功能恢复有一定的提高,但距损伤的完全修复尚有一定距离。n-3多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs),包括两个或两个以上碳碳双键的脂肪酸,对人体生理病理代谢尤为重要中的。最近的研究发现饮食中增加比例,能延缓衰老,增强记忆力,降低糖尿病并发症及心血管病发病率,还可以抑制结肠、乳腺癌等癌症疾患中癌细胞的复制。伴随脊髓损伤相关研究的深入,发现n-3PUFAs与神经、免疫系统等生理活动密切相关,可改变细胞膜的流动性,从而在神经递质合成中产生影响,对SCI的修复发挥重要作用。哺乳动物雷帕霉素靶蛋白受体(mTORC1)能全面调控细胞代谢、生长、增殖、存活,并调节机体的自噬活动。有研究表明,抑制mTORC1信号通路活性可增强机体损伤部位自噬活动,从而协助损伤机体的修复。那么n-3PUFAs是否能通过调节损伤脊髓部位mTORC1和自噬活性,来达到促进脊髓损伤修复呢?目的:探讨外源性n-3PUFAs对脊髓损伤后运动功能康复的影响,并对其可能机制作初步探讨,为脊髓损伤的临床防治提供新视角。方法:实验大鼠随机分组,构建T10脊髓挫伤模型,不同n-3PUFAs含量的饲料喂养。通过气相色谱法分析术前和术后大鼠血清和脊髓中PUFAs构成,行为学检测、电生理检测进行运动功能评估,实时逆转录-聚合酶链反应、免疫组织荧光染色、免疫印迹检测损伤部位脊髓修复情况、mTORC1和自噬活性。此外,应用体外实验证实PUFAs对神经细胞mTORC1和自噬的作用。结果:成功建立脊髓挫伤模型。高n-3PUFAs含量饲料喂养组大鼠术前、术后脊髓及血清中n-3PUFAs含量及n-3PUFAs/n-3PUFAs比率显著高于低n-3PUFAs含量饲料饲养组及正常饮食喂养组(P0.05)。BBB运动功能评分及电生理检测结果显示,高n-3PUFAs含量饲料饲养组的运动功能恢复显著优于其余两组(P0.05)。术后8w,高n-3PUFAs含量饲料饲养组损伤部位脊髓MBP,Galc,GFAP和TUBB3表达水平高于其余两组(P0.05)。术后2w,高n-3PUFAs含量饲料饲养组 mTORC1 相关蛋白 p-Akt(S473)、p-S6(S235/S236)、p-S6(S240/S244)、p-S6K表达水平低于其余两组(P0.05)。在术后1w、2w,高n-3PUFAs含量饲料饲养组损伤部位脊髓LC3-Ⅱ自噬相关蛋白表达较其余两组增强(P0.05)。体外实验显示,n-3PUFAs能够对神经细胞mTORC1和自噬分别起到抑制和促进作用。结论:外源性n-3PUFAs可抑制mTORC1信号通路活性,加强脊髓损伤部位自噬活动,从而促进脊髓损伤运动功能恢复。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R651.2

【参考文献】