唐麗亞,瞿啟睿,吳 霞,龍軼映,許 明,張 泓,劉 瓊,艾 坤*,周 璐*
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長沙 410208;2.長沙醫(yī)學(xué)院,湖南 長沙 410219;3.郴州市第一人民醫(yī)院,湖南 郴州 423000)
神經(jīng)源性膀胱(neurogenic bladder, NB)是脊髓損傷后常見的并發(fā)癥之一[1]。 膀胱正常的排尿反射由脊髓的交感神經(jīng)區(qū)(T10~L2 脊髓節(jié)段)、副交感神經(jīng)區(qū)(S2~S4 脊髓節(jié)段)和腦橋等高級中樞共同控制。脊髓損傷后由于炎癥反應(yīng)、膠質(zhì)細(xì)胞增生和氧化應(yīng)激等繼發(fā)性損傷,導(dǎo)致神經(jīng)組織損傷范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,出現(xiàn)膠質(zhì)瘢痕增生和軸突再生障礙。T10 及以上脊髓損傷后,支配膀胱的交感神經(jīng)失去腦橋等高級排尿中樞的控制而出現(xiàn)過度興奮,其支配的膀胱括約?。ò螂最i)過度收縮,最終導(dǎo)致膀胱頸梗阻和膀胱排尿障礙[2],繼而引起尿液反流和腎功能損傷等一系列泌尿系統(tǒng)問題[3-4]。
因此,減輕脊髓損傷后的繼發(fā)性損傷,保護(hù)神經(jīng)組織,抑制T10~L2 脊髓節(jié)段交感神經(jīng)區(qū)過度興奮是治療脊髓損傷后膀胱頸功能障礙(bladder neck dysfunction, BND)的重要思路之一。 目前,臨床上主要通過膀胱頸切開術(shù)和注射α 受體阻滯劑來治療BND,雖然取得一定療效,但依然存在術(shù)后并發(fā)癥、藥物毒副作用等缺陷[5-6]。 因此,從T10~L2 脊髓節(jié)段尋找其他潛在的干預(yù)靶點(diǎn)來指導(dǎo)治療脊髓損傷后BND,其臨床意義尤為重要。
TMT 標(biāo)記定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)能更全面地檢測出組織中表達(dá)的蛋白質(zhì),這也為蛋白質(zhì)組學(xué)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)高靈敏度和高深度的蛋白質(zhì)組覆蓋[7]。通過篩選目標(biāo)組織中的差異表達(dá)蛋白(differentially expressed proteins, DEPs),并對DEPs 進(jìn)行生物信息學(xué)分析,重點(diǎn)探討潛在的關(guān)鍵靶點(diǎn)蛋白,能從多個(gè)角度探討疾病的病理機(jī)制[8],有助于挖掘出疾病潛在的臨床干預(yù)靶點(diǎn)。
本研究通過橫斷T10 脊髓節(jié)段制備脊髓損傷后BND 模型[9],使用TMT 標(biāo)記定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)檢測T10~L2 脊髓節(jié)段的DEPs,再對這些DEPs 進(jìn)行生物信息學(xué)分析,從而尋找新的生物標(biāo)志物來指導(dǎo)治療脊髓損傷后BND。
健康成年雌性SD 大鼠40 只,體質(zhì)量250~280 g,由湖南中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,合格證編號:1107271911006889。標(biāo)準(zhǔn)條件下(溫度24~26 ℃,濕度50%~70%)分籠飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物中心實(shí)驗(yàn)室,適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周。 40 只大鼠采用隨機(jī)數(shù)字表法分為假手術(shù)組(12 只)和造模組(28 只),造模組大鼠采用Hassan Shaker 脊髓橫斷法[9]制備T10 脊髓損傷模型,脊髓休克期過后共存活25 只,其中13 只模型組大鼠出現(xiàn)尿潴留,采用隨機(jī)數(shù)字表法抽取12只納入模型組。
水合氯醛(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號:20131031);青霉素鈉(哈藥集團(tuán)有限公司,80 萬U/支,批號:H23021600);胰蛋白酶(上海嶸崴達(dá)科技公司,批號:11047841001);蛋白酶抑制劑(上海嶸崴達(dá)科技公司,批號:10109878001);BCA 蛋白質(zhì)定量試劑盒(美國Thermo Scientific 公司,批號:QB214754);TMT10plexTM同量異序質(zhì)量標(biāo)簽試劑盒(美國Thermo Scientific 公司,批號:90113CH);碘乙酰胺(美國SIGMA-ALDRICH 公司,批號:I1149);無水乙腈(美國SIGMA-ALDRICH 公司,批號:271004)。
MP-150 多通道生理記錄儀(美國BIOPAC 公司,型號:MP150-WSW);微量注射泵(浙江史密斯醫(yī)學(xué)儀器有限公司,型號:WZ-50C6);Q Exactive 質(zhì)譜儀(美國Thermo Scientific 公司,型號:0726090);加熱混合器(美國Thermo Scientific 公司,型號:13687711);酶標(biāo)儀(美國Thermo Scientific 公司,型號:1425955)。
大鼠造模前2 h 腹腔注射青霉素鈉20 萬U/只以抗炎。 用10%水合氯醛按30 mg/kg 腹腔麻醉,大鼠俯臥固定在鼠板上,以T13 椎體作為骨性標(biāo)志,往上數(shù)至T8~T9 椎體處備皮、消毒,做2~3 cm的縱向切口,切開皮下組織,鈍性分離兩側(cè)豎脊肌和棘突旁肌肉,暴露T8 和T9 的棘突和相鄰椎弓。 用顯微咬骨器咬除T8 椎板和兩側(cè)椎弓根,暴露脊髓,牙科彎鉤勾出脊髓,11 號手術(shù)刀片橫斷,多次切斷確保脊髓完全橫斷。 縫合肌肉,用5%聚維酮碘消毒切口及周圍,縫合皮膚。
術(shù)后將大鼠放置恒溫電熱毯上直至蘇醒,單籠飼養(yǎng);術(shù)后1 周早晚各1 次腹腔注射青霉素鈉(20萬U/只);每天早、中、晚定時(shí)采用Crede 手法[10]輔助排尿;出現(xiàn)壓瘡、自殘現(xiàn)象者用5%聚維酮碘消毒并在對應(yīng)部位撒上青霉素粉。
對動(dòng)物模型進(jìn)行后肢運(yùn)動(dòng)功能評估(后肢不能參與行走,在前肢行走時(shí)處于拖動(dòng)狀態(tài),BBB 評分[11]為0 分)和膀胱排尿功能評估(在脊髓休克期過后,膀胱持續(xù)處于尿潴留狀態(tài),膀胱脹大明顯,不能自主排尿),同時(shí)符合這兩個(gè)條件則造模成功。
假手術(shù)組大鼠常規(guī)飼養(yǎng)直至尿流動(dòng)力學(xué)檢測,期間不做其他處理。
造模后第19 天行尿流動(dòng)力學(xué)檢查[12],而后斷頭處死大鼠,取T10~L2 脊髓組織和膀胱頸備檢,取3只大鼠的T10~L2 脊髓組織液氮冷凍用于TMT 蛋白質(zhì)組學(xué)檢測,剩余的膀胱頸組織和T10~L2 脊髓組織用于HE 染色。
1.4.1 尿流動(dòng)力學(xué)檢測 大鼠麻醉后進(jìn)行膀胱灌注實(shí)驗(yàn),導(dǎo)尿管插入膀胱頂后與膀胱水平放置,設(shè)置MP150 主機(jī)壓力基線為零。 將F3 導(dǎo)尿管、MP150-WSW 型16 通道生理記錄儀與WZ-50C6 微量注射泵通過三通管相連接。打開微量注射泵,灌注速度為6 mL/h,灌注的生理鹽水溫度為25~35 ℃。 觀察并記錄膀胱壓力曲線的變化和漏尿情況:觀察有無尿液從尿道口溢出,大鼠首次出現(xiàn)尿液溢出,此時(shí)記錄的膀胱壓力即為漏尿壓(leak point pressure, LPP);最大膀胱容量(maximum cystometric capacity, MCC)則為從開始灌注生理鹽水到尿液漏出尿道口所灌注液體的體積。 繼續(xù)灌注出現(xiàn)穩(wěn)定波形。
1.4.2 HE 染色 大鼠腹腔注射10%水合氯醛麻醉后剪開右心耳,用生理鹽水從左心室快速灌注直至流出液體變清透后用4%多聚甲醛固定,取T10~L2脊髓組織和膀胱頸用4%多聚甲醛48 h 固定、乙醇梯度脫水、二甲苯透明、浸蠟、包埋、切片、脫蠟、蘇木精和伊紅染色、脫水和中性樹膠封片后,光學(xué)顯微鏡下觀察T10~L2 脊髓和膀胱頸的組織學(xué)變化。
1.5.1 蛋白質(zhì)樣品制備 在10%水合氯醛麻醉下,提取大鼠T10~L2 脊髓組織。樣品中各加入1000 μL 工作液(RIPA 裂解液與蛋白酶抑制劑混合,置于冰上預(yù)冷,得到工作液)充分混勻,冰浴超聲5 min,充分溶解;14 000 r/min、4 ℃離心15 min,轉(zhuǎn)移上清至新的EP 管中;使用BCA 蛋白測定試劑盒按照說明書要求定量測定蛋白濃度。
1.5.2 TMT 定量標(biāo)記 每個(gè)樣品取100 μL 上清液進(jìn)行還原、烷基化、丙酮沉淀和蛋白重溶,得到相應(yīng)樣品的多肽,吸取20 μL 不同的TMT 溶液至對應(yīng)樣品中,混勻并離心,室溫孵育1 h 后加入羥氨至100 mmol/L,室溫孵育15 min 終止反應(yīng);將各組標(biāo)記樣品等量混合;去除脫氧膽酸鈉(sodium deoxy cholate, SDC)后取上清至新EP 管,得到標(biāo)記的多肽樣品;經(jīng)過多肽脫鹽和RP-RP 分級和真空干燥后-80 ℃凍存,用于LC-MS/MS 分析。
1.5.3 蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)分析 經(jīng)過LC-MS/MS 分析后得到的原始數(shù)據(jù)使用MaxQuant(version1.6.1.0)進(jìn)行搜庫和TMT 定量分析,蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫為uniprot_rattus_20190711_iso,多肽和蛋白水平FDR<0.01。 隨后對樣品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化,使各組樣品總蛋白或中位數(shù)一致。將差異倍數(shù)(fold change, FC)>1.2 或<1/1.2,P<0.05,unique peptide≥2 的蛋白定義為DEPs,并對DEPs進(jìn)行京都基因與基因組百科全書 (Kyoto encyclope dia of genes and genomes, KEGG)通路富集分析、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用(protein-protein interaction,PPI)分析。
將DEPs 對應(yīng)的基因名導(dǎo)入kobass 數(shù)據(jù)庫(http://kobas.c bi.pku.edu.cn/)[13], 選擇物種 Rattus.norvegicus,P<0.05 對DEPs 進(jìn)行KEGG 分析。 利用STRING(https://string-db.org/)構(gòu)建PPI 網(wǎng)絡(luò),下載tsv格式的分析結(jié)果并導(dǎo)入到Cytoscape 軟件[14],對PPI做進(jìn)一步可視化分析。 利用cytoHubba 插件[15]并根據(jù)DEPs 的度(Degree)值篩選出排名前35 位的關(guān)鍵DEPs,并通過GluGO 插件[16]對35 個(gè)關(guān)鍵DEPs 參與的生物過程進(jìn)行分析。
采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 計(jì)量資料符合正態(tài)分布,以“±s”表示,滿足正態(tài)性和方差齊性用t 檢驗(yàn),不滿足則用Wilcoxon 檢驗(yàn)。 以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
假手術(shù)組一般情況良好。 模型組大鼠脊髓休克期后后肢隨意運(yùn)動(dòng)消失,爬行時(shí)處于拖動(dòng)狀態(tài);膀胱脹大,可在下腹部觸摸到“橄欖型”膀胱;大鼠下腹部和籠內(nèi)墊料輕度潮濕,手法排尿時(shí)可感覺到尿道口有阻力。
與假手術(shù)組相比,模型組LPP 和MCC 均明顯增高(P<0.01)。 詳見表1。
表1 大鼠膀胱LPP、MCC 比較(±s)
表1 大鼠膀胱LPP、MCC 比較(±s)
注:與假手術(shù)組相比,**P<0.01。
MCC/mL 0.36±0.08 4.68±0.44**組別假手術(shù)組模型組n 12 12 LPP/mmHg 18.05±1.64 49.78±2.68**
HE 染色顯示,假手術(shù)組大鼠膀胱頸組織層次清晰,排列整齊緊密,無炎細(xì)胞浸潤,部分區(qū)域有水腫改變;模型組膀胱頸組織中可見大量炎細(xì)胞浸潤、彈性纖維減少,肌層可見肌纖維增粗、平滑肌壁增厚,詳見圖1。假手術(shù)組大鼠脊髓組織結(jié)構(gòu)完整、清晰,未見壞死神經(jīng)元;模型組脊髓組織結(jié)構(gòu)破壞、排列紊亂,有神經(jīng)元崩解現(xiàn)象,壞死后空洞增多,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生,詳見圖2。
圖1 各組大鼠膀胱頸組織病理形態(tài)學(xué)比較(HE 染色)
圖2 各組大鼠T10~L2 脊髓組織病理形態(tài)學(xué)比較(HE 染色)
采用TMT 定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)共檢測到47 947個(gè)多肽,6684 個(gè)蛋白質(zhì),其中有3439 個(gè)可量化的蛋白質(zhì)。 根據(jù)fc>1.2 或fc<1/1.2、P<0.05、unique peptide≥2 篩選出模型組與假手術(shù)組中T10~L2 脊髓組織的151 個(gè)DEPs,其中84 個(gè)表達(dá)升高、67 個(gè)表達(dá)下降,詳見圖3A。聚類分析直觀地展示了DEPs 在假手術(shù)組和模型組之間的表達(dá),詳見圖3B。
圖3 151 個(gè)差異蛋白表達(dá)譜的火山圖(A)和聚類分析結(jié)果圖(B)
2.5.1 DEPs 的KEGG 分析 使用KOBAS 3.0 對151 個(gè)DEPs 行KEGG 通路富集分析,設(shè)置P<0.01共篩選出前16 條KEGG 通路:肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的調(diào)節(jié)、趨化因子信號通路、NOD-樣受體信號通路、細(xì)胞壞死、細(xì)胞凋亡、多巴胺能神經(jīng)突觸和谷氨酸能突觸等。 詳見圖4、表2。
表2 151 個(gè)DEPs 的KEGG 通路分析結(jié)果
圖4 151 個(gè)DEPs 的KEGG 通路分析結(jié)果
2.5.2 DEPs 的PPI 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和關(guān)鍵靶點(diǎn)的篩選 采用STRING 數(shù)據(jù)庫聯(lián)合Cytoscape 軟件構(gòu)建151 個(gè)DEPs 的PPI 圖。圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)DEPs,去除無相互作用的DEPs,PPI 圖中共有108 個(gè)節(jié)點(diǎn)和332 條邊,詳見圖5。 使用cytoHubba 插件根據(jù)DEPs的Degree 值篩選出前35 位的關(guān)鍵DEPs, 詳見圖6A、表3。使用ClueGO 對35 個(gè)關(guān)鍵DEPs 參與的生物過程進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)35 個(gè)關(guān)鍵DEPs 主要參與了突觸修剪、樹突細(xì)胞分化、5-羥色胺運(yùn)輸、巨噬細(xì)胞活化、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活、小膠質(zhì)細(xì)胞的激活、神經(jīng)炎癥反應(yīng)和活性氧代謝過程的正調(diào)控等生物學(xué)過程,詳見圖6B。
圖6 35 個(gè)關(guān)鍵DEPs 的PPI 圖(A)和參與的生物學(xué)過程(B)
表3 35 個(gè)關(guān)鍵DEPs 的具體信息
圖5 DEPs 的PPI 圖
BND 是T10 及以上脊髓損傷后臨床干預(yù)的難點(diǎn)問題[17],其臨床最大的危害在于排尿時(shí),由于交感神經(jīng)過度興奮,膀胱括約肌持續(xù)收縮,膀胱內(nèi)壓持續(xù)升高,最終造成尿液反流和腎功能損傷[18]。
由于T10~L2 脊髓節(jié)段在排尿過程中有重要作用,臨床上通常將其作為治療BND 的目標(biāo)靶位。因此,本研究團(tuán)隊(duì)制備了T10 脊髓節(jié)段橫斷性損傷后的BND 大鼠模型,選擇T10~L2 脊髓節(jié)段作為本研究的觀察對象。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,模型組大鼠脊髓休克期過后BBB 評分為0 分;尿流動(dòng)力學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn),較假手術(shù)組相比,模型組大鼠MCC 和LPP 均增大(P<0.01);HE 染色結(jié)果顯示,模型組大鼠T10~L2 脊髓組織有神經(jīng)元崩解現(xiàn)象、壞死后空洞增多、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞增生,模型組大鼠膀胱頸組織大量炎細(xì)胞浸潤、彈性纖維減少,肌層可見肌纖維增粗、平滑肌壁增厚。 以上結(jié)果提示,通過橫斷T10 脊髓節(jié)段能夠形成BND 大鼠模型。
利用TMT 定量標(biāo)記技術(shù)篩選出模型組/假手術(shù)組的151 個(gè)DEPs,通過KEGG 分析挖掘出151 個(gè)DEPs 之間潛在的相互作用關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)富集到的KEGG 通路主要參與了炎癥反應(yīng)(趨化因子信號通路和NOD-樣受體信號通路)、凋亡(細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡)和突觸傳遞(多巴胺能突觸和谷氨酸能突觸)。 利用Cytoscape 及其插件對151 個(gè)DEPs 進(jìn)行可視化分析,篩選出了Lgals3、Apoe、Dhcr24、Snca 等35 個(gè)關(guān)鍵DEPs,利用ClueGO 對35 個(gè)DEPs 參與的生物過程進(jìn)行注釋來展示單個(gè)DEPs 的功能,結(jié)果發(fā)現(xiàn)35 個(gè)DEPs 主要參與了突觸修剪、5-羥色胺運(yùn)輸、巨噬細(xì)胞活化、神經(jīng)炎癥反應(yīng)、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的激活和小膠質(zhì)細(xì)胞的激活等生物過程。
脊髓損傷后周圍炎細(xì)胞的浸潤、星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的激活是引起脊髓繼發(fā)性損傷的主要原因之一[19]。其中,被激活的小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞釋放多種氧化應(yīng)激調(diào)節(jié)因子、趨化因子和炎癥介質(zhì)從而介導(dǎo)炎癥反應(yīng)[20]。有研究表明,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的慢性炎癥會使神經(jīng)組織損傷進(jìn)一步加重,從而引起神經(jīng)元損傷和脫髓鞘等病理改變[21]。 目前,針對炎癥反應(yīng)治療繼發(fā)性脊髓損傷,主要通過靶向CD11d/CD18 或α4β1 整合素的抗體來減少小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞的活化,最終減少脊髓組織的炎性損傷[20]。 本研究中對151 個(gè)DEPs 進(jìn)行KEGG 分析,發(fā)現(xiàn)趨化因子信號通路和NOD-樣受體信號通路等炎癥相關(guān)途徑顯著富集。 此外,35 個(gè)關(guān)鍵DEPs 的生物過程分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),C1qa、Clu、Snca 主要參與了巨噬細(xì)胞活化、神經(jīng)炎癥反應(yīng)、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞激活和小膠質(zhì)細(xì)胞激活等生物過程。 因此,本次生物信息分析富集到的C1qa、Clu 和Snca可能是抑制脊髓炎性損傷的潛在治療靶點(diǎn)。
此外,本次KEGG 分析富集到了細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡兩條信號通路。 151 個(gè)DEPs 中Pycard、Glul、Capn1 參與了細(xì)胞壞死通路,其中:Pycard 泛素化可以促進(jìn)白細(xì)胞介素-1β 活化,加重組織的炎癥反應(yīng),最終導(dǎo)致細(xì)胞壞死和凋亡[22];Glul 編碼的谷氨酰胺合成酶活性的升高會增加活性氧(reactive oxygen species, ROS)的產(chǎn)生,最終導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化和細(xì)胞壞死[23];Capn1 通過激活半胱天冬酶-3 觸發(fā)神經(jīng)元細(xì)胞壞死和凋亡[24]。 此外,151 個(gè)DEPs 中Ctsz 和Ctsd參與了細(xì)胞凋亡途徑,Ctsz 和Ctsd 編碼的溶酶體半胱氨酸蛋白酶家族可通過降解BCL-2 蛋白從而啟動(dòng)細(xì)胞凋亡過程[25]。 細(xì)胞壞死和凋亡是脊髓繼發(fā)性損傷的重要原因[26],因此,從抑制細(xì)胞壞死和凋亡的角度出發(fā)尋找潛在靶點(diǎn)是減輕脊髓繼發(fā)性損傷的治療思路之一。
在T10~L2 脊髓組織的KEGG 分析結(jié)果中,多巴胺能突觸和谷氨酸能突觸兩條信號通路顯著富集。 多巴胺(dopamine, DA)和谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中常見的神經(jīng)遞質(zhì), 二者在控制膀胱的排尿過程中發(fā)揮著重要作用[27-28]。 研究發(fā)現(xiàn),在脊髓中存在能產(chǎn)生內(nèi)源性DA 的多巴胺能神經(jīng)元,在T10 脊髓完全橫斷后,脊髓中的多巴胺能神經(jīng)元合成DA 的能力增強(qiáng),脊髓中依然能夠檢測到內(nèi)源性DA[29]。 已有研究發(fā)現(xiàn),通過鞘內(nèi)注射DA 信號藥物可以改善脊髓損傷后逼尿肌-外括約肌協(xié)同失調(diào)型膀胱的排尿功能[30],而脊髓交感神經(jīng)中樞中的DA 可以調(diào)節(jié)膀胱頸的功能[31]。本研究發(fā)現(xiàn),參與多巴胺能突觸通路中的Comt 在模型組脊髓中顯著升高,Ddc 顯著降低。 研究表明,Comt 具有降解DA 的功能[32],Ddc能加速DA 的合成[33]。 因此,多巴胺能突觸以及參與該條信號通路的Ddc 和Comt 可能是治療脊髓損傷后BND 的潛在治療靶點(diǎn)。
谷氨酸是影響膀胱排尿的主要興奮性神經(jīng)遞質(zhì),其通過與突觸后膜上的谷氨酸受體結(jié)合促進(jìn)排尿反射[34]。已有研究表明,腰骶脊髓節(jié)段副交感神經(jīng)區(qū)的谷氨酸可激活膀胱逼尿肌從而促進(jìn)膀胱排尿,目前,谷氨酸受體拮抗劑類藥物已運(yùn)用于膀胱逼尿肌過度活動(dòng)的治療中[35]。有研究發(fā)現(xiàn),胸段脊髓交感神經(jīng)區(qū)仍然有谷氨酸能突觸[36],在谷氨酸能突觸中,Gng4 可抑制突觸前膜釋放谷氨酸,從而降低突觸間隙的谷氨酸濃度[37],而Homer1 有助于突觸后膜上的代謝型谷氨酸受體與鈣離子示釋放偶聯(lián),從而發(fā)揮谷氨酸能突觸作用[38]。 本次實(shí)驗(yàn)的KEGG 分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),谷氨酸能突觸顯著富集,此外151 個(gè)DEPs中,Homer1、Gng4 參與了該信號通路,相比于假手術(shù)組,模型組脊髓組織中Homer1 和Gng4 的表達(dá)顯著下降。 這說明在T10 脊髓損傷后,由于Gng4 表達(dá)下降,T10~L2 脊髓組織中谷氨酸的釋放增加,但由于Homer1 的表達(dá)明顯下降,導(dǎo)致谷氨酸能突觸不能發(fā)揮正常的生物學(xué)作用,這可能是T10脊髓損傷后出現(xiàn)下尿路功能障礙的原因之一。 目前,對于交感神經(jīng)中的谷氨酸能突觸是否能對膀胱頸的活動(dòng)產(chǎn)生作用尚未有報(bào)道,因此從谷氨酸能突觸的角度展開進(jìn)一步研究對治療T10 脊髓損傷后BND 是有意義的。
綜上所述,C1qa、Clu、Snca、Pycard、Glul、Capn1、Ctsz 和Ctsd 可能是減輕T10 脊髓損傷后T10~L2 脊髓組織的炎癥反應(yīng)、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞、降低脊髓繼發(fā)性損傷風(fēng)險(xiǎn)的潛在治療靶點(diǎn);脊髓組織中DA 和谷氨酸的含量及相關(guān)受體的活性也可能是治療T10 脊髓損傷后BND 的新思路。 本研究通過TMT 定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)篩選出了T10 脊髓節(jié)段損傷后T10~L2 脊髓組織的DEPs,然而并未對篩選出的潛在治療靶點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。 接下來,將會對篩選出來的DEPs展開驗(yàn)證工作,進(jìn)一步探討這些潛在靶點(diǎn)對T10~L2 脊髓組織及脊髓損傷后BND 起到的治療作用。
湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào)2022年8期