阻断BDNF-TrkB信号通路后运动训练对脊髓损伤后大鼠痉挛状态及腰髓内GAD65表达的影响

目的:探讨阻断脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)-酪氨酸激酶受体B(tropomyosin-related kinase B,TrkB)信号通路后运动训练对脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)大鼠后肢痉挛以及腰髓内谷氨酸脱羧酶65(glutamic acid decarboxylase 65,GAD65)表达的影响.方法:将60只雌性SD大鼠随机分为假手术组(Sham组)、损伤+磷酸盐缓冲液组(Sed-PBS组)、运动+磷酸盐缓冲液组(TT-PBS组)、损伤+TrkB阻滞剂组(Sed-TrkB/Fc组)以及运动+TrkB阻滞剂组(TT-TrkB/Fc组).采用改良Allen撞击法建立T10不完全脊髓损伤后痉挛模型,在SCI后第7天,于Sed-TrkB/Fc组和TT-TrkB/Fc组植入灌有TrkB阻滞剂(TrkB/Fc)的Alzet渗透压泵,其余三组渗透压泵中则注入0.01M磷酸盐缓冲液(phosphate-buffered saline,PBS)进行对照.SCI后第8天,TT-PBS组和TT-TrkB/Fc组进行减重平板训练(treadmill training),每周使用H反射的Hmax/Mmax比值对术后大鼠后肢的痉挛状态进行评估,于术后5周采用Western Blot和免疫组化技术检测各组大鼠损伤远段脊髓GAD65的表达情况,并对大鼠小腿三头肌Hmax/Mmax比值与脊髓前角GAD65相对表达量之间的相关性进行分析.结果:术后,除假手术组外,其余4组大鼠后肢痉挛程度均逐渐加重.从第3周开始,与Sed-PBS组、Sed-TrkB/Fc组和TT-TrkB/Fc组相比,TT-PBS组Hmax/Mmax比值明显降低(P＜0.05);在术后第4-5周,TT-TrkB/Fc组比值也有下降(P＜0.05).5组大鼠GAD65免疫组化和Western Blot结果显示,各组GAD65的相对蛋白含量均低于假手术组(P＜0.05),但TT-PBS组明显多于除Sham组外的其他3组(P＜0.05);TT-TrkB/Fc组GAD65的相对蛋白表达量与Sed-PBS组和Sed-TrkB/Fc组相比也有所增加(P＜0.05).相关性分析显示,SCI后第35天,大鼠小腿三头肌Hmax/Mmax比值与脊髓前角GAD65相对表达量之间呈负相关(P＜0.001).结论:运动训练可以改善SCI后的痉挛状态,而阻断BDNF-TrkB信号通路可抑制运动训练对不完全性SCI大鼠后肢痉挛的缓解和损伤远段脊髓GAD65表达的促进作用,且SCI后的痉挛状态的改善可能与脊髓前角GAD65相对表达量相关.