NTR1激動(dòng)劑PD149163對(duì)局灶性腦缺血再灌注損傷大鼠的神經(jīng)保護(hù)作用及其機(jī)制
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【摘要】:腦卒中是一種急性腦血管疾病,是由于腦部血管突然破裂或因血管阻塞導(dǎo)致血液不能流入大腦而引起腦組織損傷的一組疾病,具有高發(fā)病率、致殘率與死亡率的特點(diǎn),其中缺血性腦卒中的發(fā)病率明顯高于出血性腦卒中,是全球范圍內(nèi)導(dǎo)致殘疾和死亡的主要原因。組織型纖溶酶原激活劑(tissue plasminogen activator, tPA)是唯一獲得批準(zhǔn)的臨床治療急性缺血性腦卒中的藥物,但由于它具有治療時(shí)間窗窄、不良反應(yīng)嚴(yán)重、療效有限的缺點(diǎn),大大限制了其在臨床中的使用。腦缺血損傷所涉及的病理生理機(jī)制十分復(fù)雜,隨著對(duì)缺血級(jí)聯(lián)反應(yīng)和腦缺血發(fā)病機(jī)制相關(guān)通路的研究,越來(lái)越多的人認(rèn)為作用于單一機(jī)制的藥物或治療方法不能影響整個(gè)級(jí)聯(lián)反應(yīng)而達(dá)到治療缺血性腦卒中的效果。因此,尋找新的靶點(diǎn)來(lái)研發(fā)新的缺血性腦卒中的治療方法或藥物迫在眉睫。近期研究發(fā)現(xiàn),低溫治療可以通過(guò)干預(yù)缺血損傷后多個(gè)病理生理過(guò)程而達(dá)到腦保護(hù)的效果,并且影響了多個(gè)與細(xì)胞死亡相關(guān)的通路,如神經(jīng)興奮性毒性、凋亡和自由基損傷、血腦屏障等相關(guān)通路,是潛在的缺血性腦卒中的治療方法。低溫治療除了使用物理降溫的手段,還可以使用以中樞溫度感受器為靶點(diǎn)的藥物,PD149163是一種可以作用于中樞溫度感受器的化合物,同時(shí)它也是選擇性神經(jīng)降壓素受體1的激動(dòng)劑。PD149163可以透過(guò)血腦屏障,外周給藥后可以產(chǎn)生一系列中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用,如促進(jìn)認(rèn)知作用、抗精神病作用、抗焦慮作用以及減少食物攝入量作用等,它還可以有效地誘導(dǎo)大鼠調(diào)節(jié)性低溫的產(chǎn)生。因此,深入研究和探索PD149163對(duì)腦缺血的治療效果及機(jī)制,對(duì)于腦缺血的臨床治療具有重要意義。本文研究了PD149163對(duì)局灶性腦缺血再灌注大鼠急性期損傷的神經(jīng)保護(hù)作用并初步闡述其作用機(jī)制。我們研究發(fā)現(xiàn)PD149163能夠誘導(dǎo)大鼠體溫降低,改善腦缺血再灌注后血神經(jīng)血管單元功能、抑制細(xì)胞凋亡,其神經(jīng)保護(hù)作用可能與阻滯JNK和AMPK/mTOR信號(hào)通路進(jìn)而抑制自噬有關(guān)。目的:研究NTR1激動(dòng)劑PD149163對(duì)局灶性腦缺血再灌注大鼠急性期神經(jīng)損傷的保護(hù)作用及機(jī)制。方法:1.應(yīng)用2月齡以上雄性SD大鼠,采用線栓法建立局灶性腦缺血再灌注模型,于復(fù)灌后1.5 h、4.5 h腹腔注射給予PD149163 (0.5mg/kg),復(fù)灌72 h處死動(dòng)物收集標(biāo)本。通過(guò)2,3,5-三苯基氯化四氮唑(2,3,5-Triphenyl-2H-tetrazolium chloride, TTC)染色計(jì)算腦梗死體積以及神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能評(píng)分觀察PD149163對(duì)腦缺血再灌注急性期損傷的保護(hù)作用。2.通過(guò)缺血后0h、4h、7h和10h腹腔注射給予PD149163 (0.5mg/kg),觀察缺血后900 min內(nèi)PD149163對(duì)大鼠體溫的影響。3.應(yīng)用二維激光散斑成像技術(shù)和多普勒激光血流儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腦缺血再灌注實(shí)驗(yàn)中大鼠的局部腦血流變化情況。4.應(yīng)用免疫組織化學(xué)染色法觀察不同腦區(qū)(損傷側(cè)皮層和紋狀體)中神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞形態(tài)和數(shù)量的改變。5.應(yīng)用蛋白質(zhì)免疫印跡(Western blotting)法檢測(cè)小膠質(zhì)細(xì)胞、血腦屏障組成成分、凋亡和自噬相關(guān)蛋白表達(dá)量的變化情況,如基質(zhì)金屬蛋白酶9 (matrix metalloproteinases9,MMP-9)及其底物緊密連接蛋白o(hù)ccludin、促凋亡蛋白Bax、抑凋亡蛋白Bcl-2、Caspase 3、自噬相關(guān)蛋白LC3、P62及Beclin1、JNK、p-JNK、AMPK、p-AMPK(Thr172)以及mTOR、p-mTOR(Ser 2448)。結(jié)果:1.PD149163能夠?qū)е麓笫篌w溫下降,減輕局灶性腦缺血再灌注急性期神經(jīng)血管單元損傷,但不影響腦缺血過(guò)程中病灶區(qū)內(nèi)腦血流的變化于缺血后0h、4h、7h和10h腹腔注射給予PD149163 (0.5mg/kg),可使大鼠體溫降低2-5℃;使用多普勒激光血流儀篩選造模成功的大鼠,于復(fù)灌后1.5h、4.5 h腹腔注射給予PD149163(0.5mg/kg)可顯著降低大腦中動(dòng)脈閉塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)模型大鼠的腦梗死體積,并改善其神經(jīng)功能障礙;PD149163能夠顯著減輕大鼠腦缺血再灌注急性期大鼠患側(cè)皮層與紋狀體腦區(qū)內(nèi)神經(jīng)元的損傷,抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞的活化與增殖;PD149163不影響腦缺血過(guò)程中病灶區(qū)內(nèi)腦血流的變化。提示PD149163對(duì)局灶性腦缺血再灌注大鼠急性期的神經(jīng)損傷具有保護(hù)作用。2.PD149163改善腦缺血再灌注損傷后的血腦屏障損傷PD149163顯著降低了缺血半影區(qū)MMP-9的表達(dá),并抑制其底物緊密連接蛋白o(hù)ccludin的降解。3.PD149163抑制大鼠腦缺血再灌注損傷所致的細(xì)胞凋亡及自噬PD149163使缺血半影區(qū)中Caspase-3和Bax的表達(dá)量降低,Bcl-2的表達(dá)量增多,Bax/Bcl-2比率下降;PD149163顯著抑制P62蛋白表達(dá)的下降,降低LC3Ⅱ/LC3 I比率、抑制Beclinl蛋白的表達(dá)。4.PD149163抑制腦缺血再灌注損傷中的JNK和AMPK/mTOR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)PD149163可以降低p-JNK/JNK和p-AMPK (Thr172)/AMPK的比率,并增加p-mTOR (Ser2448)/mTOR的比率,顯著抑制JNK和AMPK Thr172的磷酸化、增加mTOR Ser 2448的磷酸化,使得JNK和AMPK的活性下降、mTOR的活性增高。結(jié)論:1.PD149163對(duì)大鼠局灶性腦缺血再灌注急性期損傷具有神經(jīng)保護(hù)作用,能減輕大鼠局灶性腦缺血再灌注急性期所致的神經(jīng)血管單元損傷,但不影響腦缺血再灌過(guò)程中病灶區(qū)的腦血流。2.PD149163可能通過(guò)阻滯JNK和AMPK-mTOR自噬相關(guān)信號(hào)通路而抑制自噬,對(duì)抗腦缺血再灌注急性期所致細(xì)胞凋亡。綜上所述,本研究工作的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于:1.發(fā)現(xiàn)PD149163對(duì)局灶性腦缺血再灌注大鼠急性期損傷具有神經(jīng)保護(hù)作用。2.初步闡明PD149163通過(guò)改善神經(jīng)血管單元功能、抑制自噬通路以及對(duì)抗細(xì)胞凋亡而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。
【學(xué)位授予單位】:南京醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:R743
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