本文選題：neuregulin1 + 腦創(chuàng)傷�。� 參考：《吉林大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：創(chuàng)傷性腦損傷（traumatic brain injury，TBI）給患者遺留長期的神經(jīng)功能缺損，導(dǎo)致進(jìn)行性認(rèn)知功能障礙，目前尚無有效的預(yù)防及治療手段。機(jī)械性損傷對大腦產(chǎn)生初級損傷，而后繼發(fā)出現(xiàn)包括興奮性毒性、氧化應(yīng)激、神經(jīng)炎癥、神經(jīng)變性等二次損傷，擴(kuò)大損傷效應(yīng)。前幾十年的TBI研究，主要著重于闡明神經(jīng)元死亡（neuronal death），包括凋亡（apoptosis）、自噬（autophage）、壞死（necrosis）等分子機(jī)制。但是，近期越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，除了神經(jīng)元的損傷之外，膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)及血管調(diào)控對TBI的預(yù)后至關(guān)重要。 在神經(jīng)血管單元（the neurovascular unit, NVU）中，各個(gè)組成成分相互作用，建立了在解剖和功能上更加有效的一個(gè)整體。中樞神經(jīng)系統(tǒng)（central nervous system, CNS）中的神經(jīng)元需要受到其所在的微環(huán)境的調(diào)節(jié)，才能發(fā)揮最強(qiáng)的功能，而調(diào)節(jié)這個(gè)微環(huán)境最為重要的一個(gè)因素，就是血腦屏障（blood brain barrier, BBB）。BBB的最主要成分為沿微血管管壁分布的內(nèi)皮細(xì)胞，這些內(nèi)皮細(xì)胞受NVU中其他細(xì)胞如星形膠質(zhì)細(xì)胞（astrocyte）及足細(xì)胞（pericyte）的精細(xì)調(diào)控。 事實(shí)上，當(dāng)TBI患者在重癥監(jiān)護(hù)室接受治療時(shí)，主要治療靶點(diǎn)為組成BBB之微血管的損壞。BBB的損傷，在急性期導(dǎo)致血管源性水腫，隨之出現(xiàn)其下游的病理變化，包括腦血流及代謝的變化、缺氧/缺血、炎癥、氧化應(yīng)激及細(xì)胞死亡，導(dǎo)致腦水腫，引起顱內(nèi)壓增高。TBI后BBB功能的改變，加重毒性物質(zhì)的堆積，更進(jìn)一步影響認(rèn)知障礙，加速大腦的老化。尋找對TBI的有效治療手段，應(yīng)致力于挽救NVU的完整性，改善各組成細(xì)胞之間的相互作用。 NRG1是一種內(nèi)源性生長因子，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮多種功能，且目前已作為治療心力衰竭的三期臨床實(shí)驗(yàn)用藥。NRG1基因結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可以轉(zhuǎn)錄二十余種跨膜蛋白，產(chǎn)生大量組織及細(xì)胞特異性亞基。NRG1根據(jù)氨基末端序列，可以分為I、II、III型；而且還根據(jù)表皮生長因子樣基團(tuán)的不同，分為α或β型。NRG1的信號由ErbB家族受體酪氨酸激酶：ErbB1、ErbB2、ErbB3和ErbB4傳遞。NRG1/ErbB信號通路對胚胎期CNS發(fā)育和出生后腦功能非常重要。受體的結(jié)合可形成同型或異型二聚體，形成的二聚體激活內(nèi)源性酪氨酸激酶，使受體磷酸化，激活下游的多種信號通路。 本課題組前期的研究發(fā)現(xiàn)NRG1預(yù)處理，可使TBI后認(rèn)知障礙得到改善；TBI超急性期給予外源性NRG1，可降低BBB滲透性；NRG1能保護(hù)IL-1β導(dǎo)致的腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞屏障損傷。為了更進(jìn)一步了解NRG1對TBI的神經(jīng)保護(hù)作用，，尤其是NRG1對BBB的作用及機(jī)制，本課題進(jìn)行了兩部分研究： 第一部分Neuregulin1對青少年小鼠創(chuàng)傷性腦損傷恢復(fù)期的神經(jīng)保護(hù)作用及機(jī)制的研究 目的：探討外源性NRG1對青少年小鼠TBI恢復(fù)期的神經(jīng)保護(hù)作用及機(jī)制。方法：①選用青少年小鼠，行腦皮質(zhì)挫傷手術(shù)，建立TBI模型；隨機(jī)分為NRG1治療組和載體治療組，皮下植入Alzet泵，連續(xù)給藥2周。②在TBI恢復(fù)期，通過各種行為學(xué)檢測手段評判感覺運(yùn)動功能及認(rèn)知功能。③通過組織學(xué)及免疫組織化學(xué)方法，比較NRG1治療組與載體治療組的腦損傷面積、神經(jīng)元和抑制性神經(jīng)元的數(shù)目改變及腦白質(zhì)變化。結(jié)果：①TBI后恢復(fù)期，NRG1治療組小鼠的NSS評分低于載體治療組；Wire-grip評分高于載體治療組,具有顯著性差異（p0.05）。②TBI恢復(fù)期，NRG1治療組小鼠，水迷宮實(shí)驗(yàn)中未見顯著性差異；但Y迷宮NRG1治療組優(yōu)于載體治療組，具有顯著性差異（p0.05）。③NRG1治療組創(chuàng)傷面積與載體治療組未見顯著性差別。④NRG1治療組病灶同側(cè)及對側(cè)與載體組相比總神經(jīng)元數(shù)量未見明顯改變，但NRG1治療組病灶對側(cè)海馬CA3區(qū)抑制性神經(jīng)元數(shù)量明顯增加，具有顯著性差異（p0.05）。⑤NRG1治療組病灶同側(cè)損傷周圍區(qū)腦皮質(zhì)內(nèi)軸突更長更粗，髓鞘結(jié)構(gòu)更完整。結(jié)論：①NRG1有益于TBI后恢復(fù)期感覺運(yùn)動及認(rèn)知障礙恢復(fù)。②NRG1可增加TBI恢復(fù)期損傷對側(cè)海馬內(nèi)抑制性神經(jīng)元數(shù)量，保護(hù)腦白質(zhì)。 第二部分Neuregulin1對腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞的保護(hù)作用及機(jī)制的研究 目的：利用IL-1β處理制備的腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷模型，驗(yàn)證NRG1對內(nèi)皮細(xì)胞功能的保護(hù)作用及機(jī)制。方法：①將原代培養(yǎng)人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞或人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞系，接種到細(xì)胞培養(yǎng)板中，待細(xì)胞達(dá)到80%~100%融合時(shí)，將不同濃度IL-1β加入內(nèi)皮細(xì)胞中，同時(shí)加入NRG1或載體，處理不同時(shí)間。②通過LDH及MTT，檢測NRG1對細(xì)胞的毒性及活性的影響。③通過跨膜電阻實(shí)驗(yàn)及Dextran滲透實(shí)驗(yàn)，檢測NRG1對人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞屏障功能的影響；同時(shí)通過Western Blot及免疫熒光染色方法檢測NRG1對緊密連接蛋白及粘連蛋白表達(dá)及對細(xì)胞內(nèi)骨架蛋白的影響，探討其保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞屏障功能的機(jī)制。④通過中性粒細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)，檢測NRG1對人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞粘附功能的作用；同時(shí)通過Western Blot方法檢測NRG1對粘附蛋白的表達(dá)，探討其保護(hù)炎細(xì)胞粘附的機(jī)制。結(jié)果：①所用濃度IL-1β及NRG1沒有引起LDH和MTT改變。②NRG1可降低IL-1β介導(dǎo)的Dextran滲透增加，增高TEER；NRG1可減低RhoA活性，抑制MLC磷酸化，穩(wěn)定細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)，具有顯著性差異（p0.05）。③NRG1可減少IL-1β介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞上中性粒細(xì)胞的粘附數(shù)量增加；減少ICAM-1、VCAM-1及E-selectin表達(dá)，具有顯著性差異（p0.05）。結(jié)論：①NRG1可通過抑制RhoA激活，降低MLC磷酸化，穩(wěn)定細(xì)胞骨架，保護(hù)IL-1β介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞屏障功能損傷。②NRG1可通過減少細(xì)胞粘附分子的表達(dá)，減少IL-1β介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞上中性粒細(xì)胞的粘附。
[Abstract]:鍒涗激鎬ц剳鎹熶激(traumatic brain injury,TBI)緇欐?zhèn)ｈ�呴仐鐣欓暱鏈熺殑紲炵粡鍔熻兘緙烘崯,瀵艱嚧榪涜鎬ц鐭ュ姛鑳介殰紕

本文編號：1751966