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缺血性脑中风以其高发病率、高致死率和高致残率严重地危害着人类健康,已成为现代医学迫切需要解决的难题之一。因此开展对脑损伤具有神经保护作用的药物研究,对于缺血性脑中风的治疗具有重要意义。本课题设计合成了一系列新型的硬脂酰胺及其类似物,采用大鼠脑片缺氧缺糖(OGD)损伤模型筛选了它们对缺血性脑损伤的神经保护活性。结果表明,硬脂酰氨基酸(10μmol/L,)能提高脑片OGD损伤后的组织活性。其中硬脂酰酪氨酸(NSTyr)和硬脂酰丝氨酸(NSSer)在浓度1～10μmol/L范围内可剂量依赖性地减少OGD损伤引起的皮层和海马脑片组织活性的降低。同时我们还根据脑片OGD损伤筛选结果,初步探讨了具有神经保护作用的硬脂酰胺的构效关系。实验发现,硬脂酰胺的神经保护活性可能与结构中的硬脂酰基长度、氨基酸残基上的羟基及羧基的存在有关,而与其绝对构型的变化无关。我们采用不同的脑缺血损伤模型,研究了NSTyr和NSSer的体内外神经保护作用。发现NSTyr或NSSer能明显提高沙土鼠短暂前脑缺血海马CA1区神经元的存活率,减轻神经元凋亡。免疫组织化学实验发现,NSTyr能明显降低海马CA1区Bax免疫反应阳性细胞数。脑片实验显示,NSTyr或NSSer对1 mmol/L谷氨酸造成的脑片损伤无明显保护作用,但可显著减轻2 mmol/L H2O2对脑片的损伤作用。细胞学实验也表明,NSTyr或NSSer不能明显提高谷氨酸诱导损伤的皮层神经元的存活率；但1～20μmol/L的NSTyr或NSSer能对抗PC12细胞的OGD或氧应激损伤,该结果和脑片损伤保护的实验结果一致。我们利用H2O2诱导的PC12细胞损伤模型,观察了多种信号通路阻断剂对NSTyr和NSSer的神经保护作用的影响,我们发现NSTyr和NSSer的神经保护作用可能与激活EKR1/2通路有关,而酪氨酸激酶、PI3K通路可能参与了ERK1/2通路的激活。流式细胞仪检测发现,10μmol/L的NSTyr或NSSer可显著减轻100μmol/L H2O2诱导的PC12细胞凋亡；10μmol/L的NSTyr还能减少H2O2损伤后细胞内ROS含量。Western Blot实验发现,NSTyr或NSSer可减轻H2O2诱导的凋亡蛋白Bax向线粒体的转位以及上调H2O2引起的胞浆生存蛋白Bcl-2的表达。
本研究首次证明了合成的新型硬脂酰胺NSTyr和NSSer具有体内外神经保护作用,具备进一步的开发研究价值。本研究也为这类化合物的研究开发提供了先导化合物和实验基础。