音猬因子信号通路在脊髓损伤中的神经保护机制与治疗潜力探析

《Molecular & Cellular Toxicology》：Protective role and mechanism of sonic hedgehog signaling pathway in spinal cord injury

　　本研究针对脊髓损伤（SCI）后二次损伤进程中炎症、氧化应激等关键病理环节，通过激活音猬因子（Shh）信号通路，系统阐释其通过调控小胶质细胞/星形胶质细胞活化、抑制TNF-α/IL-1β表达及调节SOD/MDA平衡发挥神经保护作用的分子机制，为SCI靶向治疗提供新策略。

　　

背景：脊髓损伤（SCI）是一种导致中枢神经系统严重功能障碍的疾病。以炎症、氧化应激和胶质细胞激活为特征的二次损伤阶段是神经功能缺损的主要因素。虽然音猬因子（Shh）信号通路对神经发育和修复至关重要，但其在SCI二次损伤过程中的具体作用尚未明确。

目的：探讨Shh信号通路在脊髓二次损伤中的调控功能及潜在机制。

方法：采用改良Allen法构建大鼠T10节段SCI模型，分别给予Shh通路激动剂嘌呤胺（purmorphamine）和拮抗剂环巴胺（cyclopamine）干预。通过行为学评分（BBB、Reuter）、苏木精-伊红（HE）染色、免疫组化、酶联免疫吸附试验（ELISA）、生化分析、实时荧光定量PCR（RT-qPCR）和蛋白质印迹（Western blot）评估神经功能恢复、组织病理变化、炎症因子表达、氧化应激水平及Shh通路相关分子表达。同时进行转录组测序分析差异表达基因和通路富集特征。

结果：SCI显著激活Shh信号通路，导致Shh、Smoothened（Smo）和Gli1等分子上调。激活Shh通路可明显改善神经功能评分，修复脊髓组织结构，抑制肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白介素-1β（IL-1β）表达，降低丙二醛（MDA）水平，提升超氧化物歧化酶（SOD）活性，并显著抑制小胶质细胞和星形胶质细胞的过度活化。相反，抑制该通路会加重病理损伤和功能缺陷。

结论：Shh信号通路在SCI二次损伤阶段发挥神经保护作用，其激活能有效缓解炎症和氧化应激，抑制胶质细胞活化，促进神经功能恢复。