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目的:建立大鼠脊髓缺血再灌注损伤模型(SCII),探讨基质金属蛋白酶和金属蛋白酶组织抑制剂(MMP-9/TIMP-l)在脊髓缺血再灌注损伤中的表达规律,进一步探究神经调节素(NRG-1β)对脊髓损伤的神经保护作用。方法:健康清洁级(SPF级)雄性SD大鼠78只,6-8周龄,体重200g-250g。实验分为两部分:实验一采用随机数字表法将48只大鼠随机分为3组,即对照组(n=16)、缺血再灌注组(模型组,n=16)、NRG-1β治疗组(n=16);采用改良Zivin法制作脊髓缺血再灌注损伤动物模型,缺血时间30min;对照组仅分离暴露腹主动脉,治疗组在恢复血液灌注时经尾静脉注射NRG-1β(10μg/kg),模型组经尾静脉注射等量的0.1mol/L PBS缓冲液。于取材前3min根据改良Tarlov评分标准对大鼠进行运动功能评分。术后3h、6h、12h、24h取材(每个时间点4只),HE染色进行病理学观察,免疫组织化学染色法和Real-time PCR方法检测MMP-9、TIMP-1、TNF-α及ICAM-1蛋白和m RNA水平的表达。实验二采用随机数字表法将30只大鼠随机分为3组:NRG-1β高表达的雪旺细胞移植组(A组)、NRG-1β降表达的雪旺细胞移植组(B组)、正常雪旺细胞移植组(C组)。采用改良Zivin法制作动物模型,A组、B组和C组均在恢复血液灌注时用微量注射器经椎板间隙注入不同NRG-1β表达水平的雪旺细胞,于取材前3min根据改良Tarlov评分标准对大鼠进行运动功能评分。术后24h取材,HE染色进行病理学观察,免疫组织化学染色法和Real-time PCR方法检测MMP-9、TIMP-1、TNF-α及ICAM-1蛋白和m RNA水平的表达。结果:实验一:1.神经功能评分结果:模型组的Tarlov评分较对照组显著下降,治疗组的Tarlov评分较模型组显著增高,差异有统计学意义(P<0.05)。2.脊髓组织病理表现:对照组脊髓未见明显损伤,模型组和治疗组均出现明显病理损伤表现,但治疗组与模型组比较,损伤程度明显减轻。3.免疫组化结果:与模型组相比,治疗组MMP-9和TNF-α阳性细胞数于再灌注6h、12h、24h明显减少,TIMP-1阳性细胞数于再灌注12h、24h明显增多,ICAM-1阳性细胞数于再灌注12h、24h明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。4.Real-time PCR检测结果:与模型组相比,治疗组MMP-9和TNF-αmRNA表达量于再灌注6h、12h、24h明显减少,TIMP-1 mRNA表达量于再灌注12h、24h明显增多,ICAM-1 mRNA表达量于再灌注12h、24h明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。实验二:1.神经功能评分结果:B组与C组大鼠均存在明显运动功能障碍,A组大鼠仅有轻微运动功能障碍。B组Tarlov评分结果与C组相比,差异无统计学意义;A组Tarlov评分结果与C组相比,差异有统计学意义(P<0.05)。2.脊髓组织病理表现:A组仅有轻微病理损伤改变,B组和C组均有明显的病理损伤表现。3.免疫组化结果:A组与C组比较;MMP-9、TNF-α及ICAM-1阳性细胞数明显减少,TIMP-1阳性表达细胞数明显增多,差异有统计学意义(P<0.05)。B组与C组比较:MMP-9、TIMP-1、TNF-α及ICAM-1表达差异无统计学意义。4.Real-time PCR检测结果:A组与C组比较:MMP-9、TIMP-1、TNF-α及ICAM-1表达量差异有统计学意义(P<0.05);B组与C组比较:各指标的mRNA表达量差异无统计学意义。结论:1.本实验成功建立大鼠脊髓缺血再灌注损伤模型,且证实脊髓缺血再灌注损伤可引起大鼠神经功能障碍、脊髓病理损伤和MMP-9、TIMP-1、TNF-α及ICAM-1表达水平变化。2.神经调节素可在大鼠脊髓缺血再灌注损伤过程中发挥神经保护作用,该作用的实现可能与MMP-9的表达下调和TIMP-1的表达上调有关。3.实验证实移植NRG-1β高表达的雪旺细胞可以下调MMP-9和上调TIMP-1表达,明显抑制炎症因子TNF-α及ICAM-1的表达,从而对缺血再灌注损伤脊髓发挥神经保护作用。