CD73通過(guò)AMPK/mTOR信號(hào)通路調(diào)控脊髓損傷機(jī)制研究①

邵明昊 靳明明 周 萍 鄭超君 朱 巍 馬曉生 呂飛舟

(復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院脊柱外科，上海 200040)

脊髓損傷(spinal cord injury，SCI)是脊柱損傷最嚴(yán)重的并發(fā)癥，往往導(dǎo)致?lián)p傷節(jié)段以下肢體嚴(yán)重功能障礙。全世界約有250萬(wàn)人患有SCI，且以每年約130 000例的速度增加[1]。SCI的病理過(guò)程分為原發(fā)性和繼發(fā)性損傷2個(gè)階段，而SCI后的繼發(fā)性損傷階段已被證明是關(guān)鍵的治療時(shí)期，此期間可以實(shí)施神經(jīng)保護(hù)治療以阻止神經(jīng)進(jìn)一步壞死、促進(jìn)功能恢復(fù)。現(xiàn)有證據(jù)表明多種代謝因子在SCI繼發(fā)性損傷的發(fā)病機(jī)制中具有重要作用[2]。

腺苷活化蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)是能量代謝的主要傳感器，通過(guò)與ATP、ADP、AMP等結(jié)合，在能量水平下降的反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。與ATP結(jié)合時(shí)，AMPK活性被抑制，在能量釋放期間，細(xì)胞內(nèi)AMP水平升高，導(dǎo)致AMPK活化，并增加細(xì)胞分解代謝能力，產(chǎn)生更多ATP。作為調(diào)節(jié)因子，雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)在細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)和生長(zhǎng)因子豐富時(shí)被激活[3]。

外5′-核苷酸酶(CD73)是一種大小約為70 kD的糖基化蛋白，位于外質(zhì)膜上，其功能是將AMP水解為腺苷和磷酸鹽[2，4，5]。超過(guò)85%的小鼠AMP在CD73的作用下迅速降解為腺苷，最終使細(xì)胞內(nèi)cAMP積累，同時(shí)抑制局部免疫反應(yīng)，因此認(rèn)為CD73與炎癥相關(guān)的腦發(fā)育疾病密切相關(guān)[1，6-8]。此前，課題組確定了CD73在神經(jīng)保護(hù)作用中的內(nèi)在作用，這種作用是通過(guò)介導(dǎo)巨噬細(xì)胞/小膠質(zhì)細(xì)胞極化發(fā)生的[9-12]。本研究旨在探討CD73對(duì)脊髓損傷后AMPK的影響。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 C57BL/6 CD73基因敲除(KO)雄性小鼠由美國(guó)俄克拉何馬州醫(yī)學(xué)研究基金會(huì)湯普森教授惠贈(zèng)，野生型(WT)雄性C57BL/6小鼠購(gòu)自上海SLAC實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。……