HMGB1在电针预处理诱导脊髓缺血耐受中的作用及机制

如何预防胸腹主动脉手术、脊柱手术后迟发性截瘫发生，是临床急需解决的难题。我们率先证实了重复电针刺激"足三里"可诱导脊髓缺血耐受，但其长期保护效应及其机制尚不清楚。高迁移率族蛋白1（HMGB1）因其产生晚、持续时间长被称为"晚期炎性因子"。HMGB1在胞内维持核酸结构并调控基因转录，胞外发挥免疫作用，参与炎症反应、调节其它炎性介质释放。电针刺激"足三里"可上调脊髓IFN-γ表达，我们前期实验也发现，脊髓缺血/再灌注损伤后，运动神经元凋亡数目与脊髓中HMGB1含量增加密切相关，IFN-γ可激活JAK/STAT信号通路，调节HMGB1表达和分泌。故我们推测， HMGB1在电针预处理诱导脊髓缺血耐受中发挥重要作用。本项目拟在前期研究的基础上，以HMGB1为切入点，采用功能、形态和分子生物学等综合方法，探讨HMGB1在电针预处理诱导脊髓缺血耐受中的作用及其机制，为阐明电针预处理机制提供新的理论依据。

结题中文摘要：. 胸腹主动脉手术、脊柱手术后脊髓缺血损伤并不是在术后即刻发生，而在术后1～5 天出现迟发性截瘫。但以往研究仅观察到再灌注后72h的电针保护效应，缺乏对其的长时程保护效应和机制研究。本研究首先观察重复电针预处理诱导大鼠脊髓保护的长时程效应。结果显示，重复电针预处理能够明显改善大鼠脊髓I/R损伤后的2、5、7和14天神经功能学评分，增加脊髓前角正常神经元的数量，减少了脊髓神经元的凋亡，而且这种保护效应可持续14天之久。缺血后HMGB1被大量被动分泌到细胞外，作为晚期关键的“损伤信号”参与再灌注损伤。能否有效地抑制HMGB1的表达和释放，成为抑制I/R损伤后免疫炎性反应一个非常重要的环节。研究发现，电针预处理可显著降低I/R后HMGB1的转录和翻译水平。给予重组HMGB1后，可逆转电针预处理的脊髓保护效应。阐明HMGB1在电针预处理诱导长时程脊髓保护中发挥重要作用。进一步通过培养原代脊髓神经元，探讨HMGB1介导脊髓前角神经元损伤的机制。证实HMGB1介导脊髓神经元损伤是通过激活巨噬细胞促进分泌TNF-α所致。离体实验给予TNF-α中和抗体可中和培养基TNF-α，减轻了HMGB1介导的脊髓神经元损伤。本研究结果，证实电针预处理是真正抑制神经元损伤，而不是延迟神经元损伤这个关键问题。在此基础上，明确HMGB1转录和翻译水平下调是重复电针预处理诱导脊髓保护的关键机制。