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【目的】:调查大鼠脊髓全横断损伤处瘢痕、损伤位点头侧和尾侧脊髓及其相联系的大脑皮质与骨骼肌中的蛋白组学变化,探讨其与脊髓可塑性的关系。【方法】:取成年SD雌性大鼠25只,随机分成5组:双向电泳条件实验组,假手术对照组、脊髓全横断手术3、14和28天组,每组5只动物。各组大鼠存活期间分别行后肢BBB运动功能评分和CSEP测定。然后分别于各时间点将动物麻醉后分别提取双侧大脑皮质、T11脊髓瘢痕、横断处头、尾端脊髓和腓肠肌的总蛋白,Bradford法测定蛋白浓度,采用双向电泳技术(two-dimensional electrophoresis,2-DE)分离蛋白质,得到各组双向电泳凝胶图谱;应用PDquest软件分析不同部位各组间双向电泳图谱中表达明显差异的蛋白质(各组间表达差异大于1.5倍);采用串联质谱技术检测出筛选的表达明显差异蛋白质的肽指纹图,并应用生物信息学技术进一步鉴定这些蛋白质。【结果】:1.双向电泳条件实验结果显示:不同批次相同上样量的2-DE凝胶及同一批次相同上样量的凝胶之间所有蛋白质斑点的匹配率均达到70%以上。2.动物BBB评分结果显示:脊髓全横断后,各组大鼠后肢的运动功能呈现了部分恢复。从术后3天至术后14天到28天组逐渐增高(P＜0.05)。但在损伤各组均未记录到CSEP。3.蛋白组学检测结果显示:在假手术、损伤3、14和28天四组大脑皮质的双向电泳图谱中分别检测到蛋白点数量分别为550、412、351和357个。应用串联质谱技术鉴定出30个表达明显差异的蛋白质;在头侧各组脊髓中检测到蛋白点数量分别为500、326、464和434个。应用串联质谱技术鉴定出14个表达明显差异的蛋白质;在尾端脊髓各组中分别检测到的蛋白点数量为580、394、245和193个。应用串联质谱技术鉴定出33个表达明显差异的蛋白质;在横断处瘢痕的假手术、损伤14和28天各组中分别检测到的蛋白点数量为553、456和263个。在瘢痕与损伤处头、尾端脊髓比较时,在损伤14天头、尾端脊髓,28天头尾端脊髓以及14天与28天瘢痕组织中分别检测到557、429、433、400、477和397个蛋白斑点。应用串联质谱技术鉴定出40个表达明显差异的蛋白质;在腓肠肌各组中分别检测到蛋白点数为442、395、407和384个。应用串联质谱技术鉴定出18个表达明显差异的蛋白质。上述差异蛋白质按功能可分为几类:包括参与代谢的蛋白,与突触联系相关蛋白,抗氧化机能蛋白,神经传导相关蛋白,维持细胞功能形态蛋白,神经元变性死亡相关蛋白,瘢痕形成相关蛋白,骨骼肌功能相关蛋白等等。【结论】:1.本实验成功建立了大鼠皮质蛋白质双向电泳技术。并用该技术成功对全横断脊髓损伤后动物的大脑皮质,损伤脊髓头、尾端,瘢痕及骨骼肌的蛋白质进行了分离和鉴定。结合动物下肢运动功能评价,揭示了大鼠脊髓全横断损伤后,可能与脊髓可塑性有关的分子机制以及各相关部位蛋白组学的表达变化关系。2.本实验中脊髓及其相联系的各部位蛋白质组发生的这种复杂变化是由脊髓全横断损伤所触发的,这些差异蛋白可能参与了脊髓损伤后的一系列应答反应,并可能对损伤神经元的存活,神经胶质瘢痕的形成,轴突的再生、延伸以及重建功能性突触联系产生一定的作用。