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目的:脊髓损伤是一种具有高致残率的中枢神经系统损伤疾病。脊髓损伤按时间先后发生顺序可分为原发性损伤和继发性损伤,原发性损伤为不可逆的物理性损伤,继发性损伤(如炎症、水肿、细胞凋亡、氧化应激等)微环境改变所带来的机体损伤在脊髓神经组织损伤中发挥重要作用,继发性损伤具有可调控性,人为治疗干预可以改善继发性损伤所造成的机体不利微环境从而减轻神经功能的损伤程度,有利于脊髓损伤后神经功能恢复。目前,除了手术减压、激素药物、低温治疗等传统方式治疗外,中医药治疗是一种重要的治疗干预手段,但中医药在治疗神经系统损伤疾病中的具体神经保护机制有待进一步探究。本研究为了最大程度上地模拟脊髓损伤微环境改变,我们选择使用Spargue-Dwley(SD)大鼠急性脊髓损伤模型,将不同药物浓度组中药柴胡提取物—柴胡皂苷a(saikosaponin a,SSa)注入大鼠体内,以此来探讨其在急性脊髓损伤后神经保护作用中可能存在的机制以及最优治疗药物浓度的选择,术后4周中不同时间段BBB评分和斜板实验评估大鼠神经功能情况。方法:1.利用腹腔注射5mg/kg,10mg/kg,20mg/kg不同药物浓度组SSa,通过Allen,s重物打击法模拟大鼠急性脊髓损伤模型,观察不同药物浓度组的药效情况,获得本试验最佳药物浓度选择。2.利用酶联免疫吸附(ELISA)法检测各组大鼠脊髓组织和血清中炎症因子表达水平,观察SSa对大鼠急性脊髓损伤后免疫微环境得影响。3.利用苏木精—伊红染色(HE)法,在倒置相差显微镜下观察脊髓损伤处灰质区的形态学改变情况。4.利用Western Blot法,以GAPDH作为内参,Image J软件测算蛋白灰度值,计算目的蛋白NF-κB P65、NF-κB PP65和AQP4蛋白与GAPDH灰度值的比值,观察SSa对大鼠急性脊髓损伤后NF-κB炎症信号通路的影响。5.利用Western Blot法,以GAPDH作为内参,Image J软件测算蛋白灰度值,计算目的蛋白BCL-2,Caspase-3与GAPDH灰度值的比值,观察SSa对大鼠急性脊髓损伤后BCL-2/Caspase-3细胞凋亡信号通路的影响。6.利用免疫组化(Immunohistochemistry)法,在显微镜下镜检,图像采集软件分析BCL-2和Caspase-3阳性细胞的累计吸光度统计值(IOD),观察SSa对大鼠急性脊髓损伤后BCL-2和Caspase-3在神经细胞中活性表达情况。7.利用末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记(TUNEL)法检测脊髓组织中的凋亡细胞状态,BBB评分和斜板实验法评价各组大鼠双下肢运动功能,观察SSa对大鼠急性脊髓损伤后神经组织细胞的保护作用以及神经功能恢复情况。结果:1.大鼠急性脊髓损伤模型建立成功,打击后见大鼠双后肢抽动、甩尾,随后完全松弛。造模后所有动物存活,无伤口感染情况,大鼠双后肢瘫痪。2.ELISA检测示,单纯损伤组大鼠脊髓组织和血清中TNF-α和IL-6水平均高于假手术组。SSa 5mg/kg组、10mg/kg组、20mg/kg组大鼠脊髓组织和血清中TNF-α和IL-6水平均低于单纯损伤组。SSa 10mg/kg组、20mg/kg组大鼠脊髓组织中TNF-α和IL-6表达水平低于5mg/kg组,而10mg/kg组与20mg/kg组差异无统计学意义(P>0.05)。大鼠血清中TNF-α和IL-6表达水平SSa 20mg/kg组低于5mg/kg组,而10mg/kg组与20mg/kg组差异无统计学意义(P>0.05)。3.HE染色示,Sham组脊髓中神经细胞正常,无明显病变;SCI组脊髓中损伤部位可见神经元细胞,损伤处有出血、中性粒细胞浸润、神经细胞水肿;SSa10mg/kg治疗组(SCI+SSa)脊髓中可见神经元细胞,小胶质细胞轻度增生,病变较SCI组好转。4.Western blot检测示,假手术组(Sham)NF-κB P65、NF-κB PP65、Caspase-3和AQP4蛋白表达水平显著低于单纯损伤组(SCI)和SSa 10mg/kg治疗组(SCI+SSa),SCI+SSa组显著低于Sham组。与Sham组比较,SCI组BCL-2蛋白表达水平明显降低,SCI+SSa组较SCI组BCL-2表达明显升高。5.Immunohistochemistry结果示,与Sham组比较,SCI组和SCI+SSa组BCL-2激活效应明显降低。与SCI组比较,SCI+SSa组BCL-2激活效应明显升高。与Sham组比较,SCI组caspase-3激活效应显著升高,SCI+SSa组较SCI组caspase-3激活效应减弱。6.TUNEL结果示,与Sham组和SCI+SSa组比较,SCI组阳性细胞显著增高,SCI+SSa组较SCI组阳性细胞明显减少。7.Sham组BBB评分和斜板实验最大角度均显著高于SCI组,术后14、21、28 d SCI+SSa组上述指标显著高于SCI组。结论:1.SSa能够减轻大鼠急性脊髓损伤早期炎症因子的表达,改善机体免疫功能,减轻脊髓损伤后继发性损伤的免疫炎症反应。2.本实验中,SSa 10mg/kg组抑制炎症反应效果优于其他实验组,急性脊髓损伤后,脊血屏障影响药物吸收,该药物可能部分通过脊血屏障。3.SSa通过抑制NF-κB信号通路和AQP4蛋白的表达,减轻急性脊髓损伤后机体炎性反应和组织水肿,从而可能调控BCL-2/Caspase-3信号通路,减轻急性脊髓损伤后神经细胞凋亡,从而具有一定保护神经的功能。