氧感受器Phd1调控氧化应激在牵拉致多裂肌损伤性萎缩中作用的在体研究

腰椎后路术后多裂肌损伤性萎缩是顽固性腰背痛和手术失败的重要原因，一旦发生，无法逆转。前期研究从手术因素阐明了损伤机制，认为牵拉致多裂肌缺血再灌注损伤是最主要原因；临床仅通过微创技术进行手术改良预防，仍无法避免这种损伤性萎缩。新近研究表明，下肢肌肉缺血再灌注时产生氧化应激，激活蛋白水解信号通路，引发肌肉损伤和萎缩，但氧感受器Phd1的缺失，可降低氧化应激，使肌纤维细胞发生厌氧性糖酵解，诱导低氧耐受，保护肌纤维。但Phd1对氧化应激的调控在牵拉致多裂肌损伤性萎缩中是否发挥作用仍未见报道。本项目首先观察牵拉损伤小鼠中 Phd1 表达与氧化应激、多裂肌损伤和萎缩的相关性，并在Phd1缺失小鼠和局部多裂肌Phd1过表达小鼠模型中，阐明氧感受器 Phd1 对氧化应激的调控作用，以及这种调控作用在术后多裂肌损伤性萎缩中的作用，为开发以 Phd1 和氧化应激为靶点的术后多裂肌损伤性萎缩的治疗提供理论依据。

研究背景：腰椎后路术后多裂肌损伤性萎缩是顽固性腰背痛和手术失败的重要原因，一旦发生，无法逆转。前期研究从手术因素阐明了损伤机制，认为牵拉致多裂肌缺血再灌注损伤是最主要原因。但仍缺乏相关深入分子机制的研究。.研究方法：通过解剖学分析，国际上首次制作了腰椎后路手术相关的单因素作用多裂肌损伤模型；通过Phd1 mRNA、氧化应激指标测定，影像学、组织学评估多裂肌损伤和萎缩，分析了多裂肌损伤的相关因素，及Phd1和氧化应激，氧化应激和多裂肌损伤或萎缩的相关性。.研究结果：腰椎后路手术中，剥离和牵拉是引起多裂肌损伤的主要原因；牵拉性损伤与牵拉持续时间密切相关，连续牵拉2小时可引起多裂肌术后的严重损伤，而间断放松牵拉可明显减轻多裂肌的损伤；炎性细胞的浸润和氧化应激是引起术后多裂肌继发性损伤的重要原因。PHD1 mRNA 表达与氧化应激程度密切相关。剥离是引起腰椎后路术后多裂肌萎缩的最主要原因；术中神经损伤和术后失神经支配，可能是剥离致多裂肌萎缩的主要原因。牵拉性损伤术后均可得到不同程度的恢复；持续牵拉时间越长，肌肉再生能力就越差。氧化应激程度与多裂肌损伤和萎缩程度密切相关。.科学意义：明确了Phd1和氧化应激在多裂肌损伤模型中的相关性及其在多裂肌损伤性萎缩中的作用，为下一步深入研究其机制及可能的治疗靶点提供了理论依据；明确了多裂肌损伤性萎缩的主要手术因素，为临床预防提供了理论方向。.研究成果：完成培养博士生2名，相关研究论文被SCI杂志录用2篇。