基质Gla蛋白在脊髓损伤后纤维瘢痕形成中的作用机制

摘要

目的 探讨基质Gla蛋白（matrix Gla protein, MGP）在脊髓损伤后纤维瘢痕形成中的作用机制。方法 选取6只C57BL/6实验小鼠，采用随机分组法分为假手术组（n=3）和脊髓损伤组（n=3）。建立小鼠脊髓损伤模型，于术后第7天，取脊髓损伤组小鼠损伤中心节段和假手术组小鼠解剖学对应节段的脊髓组织，用于转录组学测序分析，筛选出差异表达基因MGP(|log₂FC|> 1且P_adj<0.05);采用Western blotting、RT-qPCR和免疫荧光法检测敲低MGP后小鼠胚胎成纤维细胞（mouse embryonic fibroblasts, MEFs）及原代脊髓成纤维细胞纤维化的指标表达，以及转化生长因子-β/Smad（transforming growth factor-β/Smad, TGF-β/SMAD）信号通路的活性变化；采用斜板实验和巴索小鼠运动功能评分（Basso mouse scale, BMS）检测体内成纤维细胞中特异性敲低MGP对小鼠脊髓损伤后运动功能恢复的影响。结果 转录组测序结果显示，损伤后的脊髓组织中，MGP的表达量显著高于假手术组（P<0.05）。在体外TGF-β诱导的纤维化进程中，敲低MEFs及原代脊髓成纤维细胞中的MGP基因，使纤维连接蛋白1、Ⅰ型胶原蛋白、α-平滑肌肌动蛋白的mRNA和蛋白表达水平，以及SMAD家族成员2（SMAD family member 2,SMAD2）和SMAD家族成员3（SMAD family member 3, SMAD3）的磷酸化水平较诱导状态显著降低（P<0.05）。成纤维细胞中特异性敲低MGP,会促进脊髓损伤后小鼠运动功能恢复（P<0.05）。结论 MGP可能通过靶向TGF-β/SMAD信号通路调控脊髓损伤后纤维瘢痕的形成。

关键词

脊髓损伤 / 基质Gla蛋白 / 原代脊髓成纤维细胞 / 纤维瘢痕 / SMAD家族蛋白