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5-脂氧酶（5-lipoxygenase，5-LOX）是催化花生四烯酸生成白三烯（leukotrienes，LTs）的关键酶。LTs是一类很强的炎症介质，包括白三烯B4（LTB4）以及半胱氨酰白三烯（cysteinyl leukotrienes，CysLTs，包括LTC4，LTD4，LTE4）。CysLTs通过激活半胱氨酰白三烯受体（CysLT1和CysLT2受体），参与多种炎症病理过程。研究表明，5-LOX、CysLT1和CysLT2受体也在中枢神经系统表达，可能参与脑缺血、脑外伤、脑肿瘤等中枢疾病。脑缺血后，脑内5-LOX表达增加、活性增高，其代谢产物CysLTs显著增加；CysLT1和CysLT2受体也表达增加或被诱导表达。5-LOX抑制剂，如AA861、MK-886和愈创木酸（nordihydroguaiaretic acid，NDGA），对实验动物的脑缺血性损伤有保护作用。本实验室也发现，CysLT1受体拮抗剂普鲁司特和孟鲁司特对急性脑缺血性损伤有保护作用，并减轻缺血后期星形胶质细胞增生和胶质疤痕形成。然而，5-LOX、CysLT1和CysLT2受体在星形胶质细胞中是否有表达?是否直接参与了星形胶质细胞的缺血性损伤?如果有，又是通过不同受体亚型如何起作用的?这些问题仍需要进一步的研究。本研究在原代培养大鼠星形胶质细胞，以缺氧缺糖模型（oxygen-glucose deprivation，OGD）为离体脑缺血性损伤模型，阐明上述问题。第一部分：5-LOX途径参与缺氧缺糖诱导的大鼠星形胶质细胞损伤膜磷脂在磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）的催化下，生成花生四烯酸（arachidonic acid，AA）；AA可通过二条主要途径代谢，在环氧酶（cyclooxygenase，COX）的作用下生成前列腺素类，在5-LOX和5-LOX激活蛋白（5-lipoxygenase activating protein，FLAP）等的协同作用下生成LTs。为确证5-LOX途径是否参与OGD诱导的星形胶质细胞损伤，我们观察了PLA2抑制剂阿的平、5-LOX抑制剂咖啡酸和齐留通、FLAP抑制剂MK-886、COX抑制剂吲哚美辛对OGD诱导的星形胶质细胞损伤的作用。结果发现，OGD 1h，再灌48h后，星形胶质细胞出现明显的增殖；OGD 4h，再灌24～72h后，星形胶质细胞出现明显的损伤，约有50％星形胶质细胞死亡。阿的平（1～5μM）、咖啡酸（5～25μM）、齐留通（1～5μM）、MK-886（1～5μM）可浓度依赖性抑制OGD诱导的星形胶质细胞增殖和损伤；而吲哚美辛（1～25μM）没有作用。OGD 1h及4h后，在再灌过程中5-LOX产物CysLTs释放增加，与OGD处理时间呈正相关；咖啡酸（5μM）、齐留通（5μM）和MK-886（1μM）可显著减少OGD诱导的CysLTs释放。结果表明，5-LOX途径参与OGD诱导的星形胶质细胞增生和损伤；5-LOX产物CysLTs很可能通过CysLT受体介导星形胶质细胞增生或损伤。2．CysLT1和CysLT2受体在大鼠星形胶质细胞OGD损伤中的作用前一实验证实，星形胶质细胞OGD可激活5-LOX产生更多的CysLTs。另外，我们实验室以往的研究表明，CysLT1受体拮抗剂对脑缺血有保护作用，并能抑制缺血周边区星形胶质细胞增生及胶质疤痕形成。这些结果提示，CysLT1和CysLT2受体可能参与调节OGD诱导的星形胶质细胞变化。在本实验，拟确证大鼠星形胶质细胞CysLT1和CysLT2受体的表达；OGD后这些受体会发生怎样的表达及效应变化。RT-PCR分析显示，大鼠星形胶质细胞中有CysLT1受体mRNA表达，但CysLT2受体表达很弱。OGD 1h后，CysLT1受体表达上调；OGD 4h后，CysLT2受体表达上调。药理学研究表明，对于OGD 1h诱导的星形胶质细胞增殖，CysLT1受体选择性拮抗剂孟鲁司特（1～5μM）和CysLT2／CysLT2受体非选择性拮抗剂BAY u9773（1～5μM）有抑制作用，而CysLT2受体选择性拮抗剂AP-100984（0.2～5μM）没有抑制作用。对于OGD 4h诱导的星形胶质细胞损伤，AP-100984（1～5μM）和BAY u9773（1～5μM）有抑制作用，孟鲁司特（0.2～5μM）没有抑制作用。外源性CysLT受体激动剂LTD4，在低浓度（1 nM）可诱导星形胶质细胞增殖，而在高浓度（100 nM）可导致星形胶质细胞损伤。孟鲁司特（1～5μM）和BAY u9773（1～5μM）可抑制低浓度LTD4诱导的星形胶质细胞增生，AP-100984（1～5μM）和BAY u9773（1～5μM）可抑制高浓度LTD4诱导的星形胶质细胞损伤。结果表明，轻度OGD或低浓度LTD4，通过CysLT1受体诱导星形胶质细胞的增殖；较重的OGD或高浓度LTD4，通过CysLT2受体导致星形胶质细胞的损伤。结论1．5-LOX途径参与大鼠星形胶质细胞的OGD损伤，阻断5-LOX途径的关键环节，都可保护OGD诱导的星形胶质细胞损伤。OGD可程度依赖地激活星形胶质细胞5-LOX，增加CysLTs释放。2．大鼠星形胶质细胞中表达CysLT1受体，但CysLT2受体表达微弱。轻度OGD可上调导致星形胶质细胞CysLT1受体表达；较重的OGD或高浓度LTD4可上调星形胶质细胞CysLT2受体表达。3．轻度OGD或低浓度LTD4，通过CysLT1受体诱导星形胶质细胞的增殖；较重的OGD或高浓度LTD4，通过CysLT2受体导致星形胶质细胞的损伤。4．在星形胶质细胞，体外缺血性损伤（OGD）可激活5-LOX，增加CysLTs合成和释放；CysLTs通过CysLT1受体介导星形胶质细胞增生，通过CysLT2受体介导星形胶质细胞损伤。