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SIRT1对大鼠急性脊髓损伤炎症反应的影响

84・ 2o12年6月第6卷第12期Chin J Clinicians(Electronic Edition)。June 15.2012,Vo1.6.No.12 

SIRT1对大鼠急性脊髓损伤炎症反应的影响 

王晓凯孙天胜李放张志成刘佳 

【摘要】 目的 观察大鼠急性脊髓损伤后SIRT1对局部组织炎症反应的影响。方法 采用改良 

Allen s法,建立大鼠脊髓钝挫伤模型(T10),100只SD大鼠被随机分成4组:假手术组(/7,=4,SHAM),模型组 

(n=32,SCI),白藜芦醇组(n=32,RES),对照剂组(n=32,SOL)。脊髓损伤术后立即给予腹腔注射白藜芦 

醇(RES)100 ms/kg和聚乙二醇硬脂酸酯15(SOL)100 ms/kg,在脊髓损伤后4 h,8 h,24 h,36 h取材,用QT— 

PCR的方法检测4组中SIRT1的动态表达情况,采用酶联免疫吸附法(ELISA试剂盒)测定脊髓损伤后4 h, 

8 h,12 h,24 h,36 h各组组织中炎症因子(IL-1B,IL-6,IL一10,TNF一 )水平。结果RES组SIRT1表达在4 hN 

显增加,在8 h达到高峰,与其他两组(SCI组,SOL组)比较差异有统计学意义(P<0.O1)。SCI组大鼠损伤 

脊髓组织在损伤后4 h各炎症性细胞因子表达即明显升高,其中TNF—ot和IL-6于损伤后8 h达峰值,IL.10在 

观察时间内呈持续性增高,IL一1B在24 h达峰值。SOL组各炎症因子的变化规律与SCI组基本一致,RES组 

与前两组相比,浓度差异均有统计学意义(P<0.01)。结论SIRT1对大鼠急性脊髓损伤后炎症反应有明显 

抑制作用。 【关键词】脊髓损伤;炎症;SIRT1 

The influence of SIRTI on the inflammation in rat acute spihal cord i ury WANG Xiao—kai,SUN Tian— 

sheng,LI Fang,ZHANG Zhi—cheng,LIU .Institute ofOrthopaedics and Traumatology,General Hospital ofBeifing 

Military Region,Be ng 100070,China 

Corresponding author:SUN Tian—sheng.Entail:suntiansheng一@163.corn 

【Abstract】 Objective To explore the effect of SIRT1 on the local inflammatory response of spinal cord after 

acute spinal cord injury(SCI).Methods The SCI of animal model was made by using a modified Allen s method on 

T(10).One hundred SD rats were randomly divided into four groups:sham operation group(/'t=4),SCI group(n= 

32),resveratrel group(n=32),control group(n:32).Resveratrol(100 ms/kg)and Solutol(100 ms/kg)was gave 

respectively by intraperitoneal injection following SCI.Samples ofinjured spinal cord were taken at4 h,8 h,24 h,and 

36 h after SCI.The expresstion of SIRT1 were measured by semi-quantitative RT-PCR and we detected dynamic of the inflammatory factors(IL一1B,IL-6,IL—10,TNF— )with ELISA.Results There was a remarkable increase in the 

SIRTI level at 4 hours after the trauma and it got to the peak at 8 h.Comparing to the other two groups(SCI group, 

SOL group),the expression of SIRT1 had significantly statistical diferences(P<0.01).The expression of 

inflammatory cytokines increased obviously at 4 h after trauma in SCI group,and the IL-6 got to the peak at 8 h as 

well as rNF—ot.While the peak of IL一1 B level was at 24 h after trauma.But the level of IL-10 increased by degrees. 

The change rule of inflammation factors in SOL group was agreed with the SCI group.The level of every inflammatory 

cytokine in RES group had statistical diferences compared with the other two groups(P<0.O1). 

Conclusions SIRT1 can remarkably repress the inflammatory reaction following SCI. 

【Key words】 Spinal cord injuries; Inflammation; SIRT1 

急性脊髓损伤(acute spinal cord injury,aSCI)是致 

残的主要病因之一…,其病理生理过程包括原发损伤 

和继发损伤 。继发损伤最初会造成大量周围炎症细 

胞的募集,产生强烈的炎症反应,进而造成神经胶质细 

胞死亡 。 

DOI:10.3877/ema.j.issn.1674-0785.2012.12.027 作者单位:100070北京军区总医院全军创伤骨科研究所骨科(王 

晓凯、孙天胜、李放、张志成、刘佳);山西医科大学研究生院(王晓凯) 通讯作者:孙天胜,Email:suntiansheng一@163.corn ・论著・ 

沉默信息调节因子2(silent information regulator 2, 

Sir2)相关酶,是一种高度保守的NAD 依赖的蛋白去 

乙酰化酶 】。人类有7个Sir2同源基因:SIRT1—7 L6 J, 

其中SIRT1同源性最高 ,近几年来成为研究热点。 

Yang等L8 发现SIRT1蛋白具有抗炎抗氧化应激作用, 

可以减少细胞损伤。 

白藜芦醇(resveratro,RES)是一种多酚类化合物, 

广泛存在于葡萄、花生等植物中 J。Becatti等 0_证实 

了白藜芦醇能成功诱导SI

RT1过表达。由于白藜芦醇 2o12年6月第6卷第12期Chin J Cfinicians(Electronic Edition),June 15,2012。Vo1.6。No.12 

在水中溶解度较低,我们采用了BASF公司研发的增溶 

剂Solutol HS 15(SOL),其为一种可有效提高药物溶解 

度的表面活性剂,已通过注射药物应用验证。 

有关SIRT1在SCI炎症反应方面的研究尚未有报 

道,本研究采用大鼠急性脊髓钝挫伤模型,通过腹腔注 

射白藜芦醇过表达SIRT1_1 ,观察SIRT1对SCI炎症 

反应的影响。 

材料与方法 

I.实验动物及分组:健康l0周成年雌性SD大鼠 

100只,平均220 g,由中国人民解放军军事医学科学院 

动物所提供,大鼠购进后常规(同一条件下)饲养7 d, 

观察其健康状况及四肢活动无异常后开始制作模型, 

随机分成4组:假手术(SHAM)组4只,模型(SCI)组 

32只,RES组32只,SOL组32只。 

2.制作大鼠胸段脊髓定位损伤模型:根据Lju 

等 』的改良Allen S法:以10 g重锤,从25 cm高空坠 

落,制作T10脊髓节段钝挫伤,瞬间见大鼠T10硬脊膜 

下血肿形成,并且呈对称分布,大鼠双后肢及尾部痉挛 

抽搐。术中避免损伤脊髓硬脊膜、血管和神经根,缝合 

皮肤前0.9%氯化钠注射液冲洗,严格止血,逐层缝合 

筋膜、皮肤,碘伏消毒伤口。 

3.术后处理:术后大鼠立即腹腔注射RES 

100 mg/kg【1 和SOL 100 ms/kg,IZl服补充生理盐水,单 

只分笼饲养,保持室温25~30℃,相对湿度40%一 

70%,每天观察3次并进行挤尿处理,观察伤口皮肤有 

无血肿、损伤或感染。术后皮下注射青霉素40万U/ 

次,2次/d,连续3 d。 

4.取材:室温条件下,给予大鼠腹腔注射10%水 

合氯醛溶液,按体重0.3 ml/100 g麻醉成功后,仰卧位 

固定于操作台,打开胸腔显露心脏及纵隔血管,灌注针 

自心尖处插入升主动脉后夹紧固定,剪开右心耳放血。 

先用常温0.9%氯化钠注射液400 ml快速冲洗清除洗 

净血管中血液,至右心耳流出液清亮为止。灌注过程中 

可见动物肢体及全身有肌肉抽搐,示灌注良好。按实验设 

计要求灌注完毕后取出脊髓长约1 cm,用于结果检测。 

5.PCR检测:采用QT—PCR方法半定量测定4组 

(SHAM,RES,SOL,so)脊髓组织中4 h,8 h,24 h,36 h 

各时间点SIRT1的动态表达。从NBCI EST Database 

中下载大鼠SIRT1 EST序列,用序列拼接软件Seqman 

将其拼接为一条较为完整的SIRT1序列,以此序列为 

模板,用Primer Express ̄Software v3.0(Applied Biosys— 

tems)设计PCR引物,设定引物的Tm值在59~60℃, 

PCR扩增片段大小在100—150 bp。引物由北京天一 

辉远生物科技有限公司合成。引物Rat—SIRT1一RT— F1:序列:ATGGTA,I耵ATGcTCGCC1TrGCT,熔解温度 

59 oC;Rat—SIRT1一RT—R1:序歹Ⅱ:GACACAGAGATGGCT— 

GGAACTG,引物长度150 bp,熔解温度60℃。内参为 

大鼠GAPDH基因。最适循环数为45个循环,循环条 

件:95℃变性0.5 min;75 cI=退火1 min;60 oC延伸 

0.32 min,45个循环;用凝胶照相系统附带的分析软件 

对PCR产物条带进行区带密度分析;计算目的基因 

(SIRT1)的区带与内参(大鼠GAPDH基因)区带的密 

度比。 

6.ELISA检测:采用美国R&D公司提供的ELISA 

试剂盒,检测4 h,8 h,24 h,36 h时间点各组的IL-1B、 

IL-6、IL 10和TNF一 的表达情况。切割标本后,称取重 

量(等重)。加入一定量的PBS(pH 7.4),用手工或匀 

浆器将标本匀浆充分。离心20 min左右(2000—3000 

转/min)。仔细收集上清。分装待检测,其余冷冻备 

用。步骤如下:先将标本和试剂盒取出在室温平衡 

15~30 min,再按照说明书进行标准品的稀释与加样; 

温育:37℃恒温箱,15 min;配液;洗涤:不少于5次;加 

酶;温育:37 cI=恒温箱,1 h;洗涤;显色;终止;测定:测 

量各孔的吸光度(OD值)。以标准品的浓度为横坐标, 

OD值为纵坐标,计算出标准曲线的直线回归方程式, 

将样品的OD值代入方程式,计算出样品浓度,再乘以 

稀释倍数,即为样品的实际浓度。 

7.统计学分析:所有数据以均数4-标准差( 4-s) 

表示,采用SPSS 17.0软件包进行处理,采用单因素方 

差分析进行组间比较,采用LSD进行两两比较。P< 

0.o5为差异有统计学意义。 

结 果 

1.SIRT1的动态表达:PCR产物大小在100~ 

150 bp。扩增效果较好,所有引物都可以成功地扩增出 

目的片段。RES组,SCI组和SOL组3组SIRT1的表达 

都有一定升高,与后两组相比,RES组SIRT1在4 h, 

24 h,36 h表达升高比较明显,统计学比较差异有统计 

学意义(P<0.01),而且3组中SIRT1表达都在8 h达 

到高峰,RES组较显著,与另外两组(SCI,SOL)比较差 

异有统计学意义(P<0.01)。除假手术组以外各组自 

8 h后SIRT1表达下降。见表1。 

表1各组各时间点SIRT1的动态表达(元±5) 

组别 n 4 h 8 h 24 h 36 h 

SHAM组4 0.10 0.10 0.10 0.10 

SCI组32 0.29±0.02 0.34±0.06 0.19±0.02 0.14 4-0.06 

RES组32 1.46±O.05ab 2.67±0.04ab 2.24±0.03且b 1.02±O.01ab 

SOL组32 0.25±0.01 0.30±0.03 0.21±0.01 0.15 4-0.05 

注:与SCI组相比,。P<O.01;与SOL组相比, P<0.O1

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