α2δ1-NMDA受体复合物和PINK1调控小鼠脑内出血后脑损伤机制及普瑞巴林的干预作用研究

来源 :河北医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gamebugs2009
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目的:脑出血(intracerebral hemorrhage,ICH)作为一种严重的脑血管疾病占所有中风类型的10-15%左右,有较高的死亡率,较易出现严重的二次伤害,对于人类公共健康产生重大影响。脑出血的病理性因素主要是收缩压长期处于较高状态导致从而高血压以及脑淀粉样血管病变。脑出血可导致神经递质的异常释放、脑缺血、细胞膜去极化、线粒体功能紊乱等,并且容易引起神经系统的功能障碍。据相关报道目前关于脑出血的治疗仍然有很多局限性。α2δ-1是电压门控Ca2+通道(VGCCs)的亚单位,可以作用于谷氨酸受体(N-甲基-D-天冬氨酸受体,NMDARs),起到缓解神经性疼痛的作用。PTEN诱导的激酶1(PTEN-induced kinase 1,PINK1)通过激活线粒体损伤反应途径,对线粒体凋亡和线粒体质量控制失调具有保护作用。目前关于α2δ-1-NMDA受体复合物和PINK1与脑出血后脑损失机制之间的关系尚不完全明确。临床上广泛使用的镇痛药,如加巴喷丁和普瑞巴林的作用部位靶点是α2δ1,通过抑制α2δ1的活性,达到明显降低NMDA受体的活性,减轻脑出血后的脑损伤,目前普瑞巴林类药物对脑出血后治疗的效果也尚不明确。方法:1.首先建立WT小鼠和α2δ-1基因敲除小鼠进行ICH模型。通过Western blot和RT-PCR检测Glu N1和α2δ-1的表达水平,并通过免疫共沉淀检测两者之间的相互作用。TUNEL检测神经元凋亡,ELISA检测炎症因子的表达。选择前肢使用不对称和转角试验两种神经功能行为实验来检测小鼠神经功能的缺失情况。脑血肿的检测采用脑含水量和病变体积的检测方式检测。2.采用RT-PCR和Western blot检测PINK1在ICH患者病变脑组织及小鼠模型脑组织中的表达。用PINK1增益和功能缺失的小鼠来评估其对脑损伤和行为障碍的保护作用。通过流式细胞术,检测线粒体膜电位和活性氧的产生,探讨PINK1的分布和神经保护功能的作用。3.应用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)对患者的神经功能进行评估。患者的生活质量是通过日常生活活动量表(ADL)来评估的。临床结果用格拉斯哥结果量表(GOS)进行分析。基质金属蛋白酶2(MMP2)和基质金属蛋白酶9(MMP9)的水平通过ELISA进行评估。结果:1.ICH可上调α2δ-1和Glu N1的表达水平。敲除α2δ1基因可以显著降低脑出血损失引起的细胞凋亡,作用于α2δ-1基因的加巴喷丁治疗也能显著减少细胞凋亡的发生,敲除α2δ-1基因还能降低脑出血引起的炎症因子的表达水平,从而使神经功能的行为也得到改善。2.PINK1的mRNA上调,但其蛋白在ICH患者中却下调。PINK1的减少主要发生在小鼠ICH模型的小胶质细胞中;PINK1的过量表达能够减轻ICH引起的神经行为障碍;PINK1通过促进小胶质细胞的线粒体自噬来减轻ICH引起的脑损伤的危害。3.经过2周的治疗,应用普瑞巴林药物的观察组血肿体积、MMP2和MMP9的水平都明显小于对照组。随访12周后,观察组有更好的预后。治疗2周后,观察组的NIHSS评分明显低于对照组,AD L评分明显高于对照组。结论:1.α2δ-1基因的敲除可以降低脑出血引起的炎症因子的水平的表达,使小鼠的神经功能行为也得到改善。α2δ-1基因敲除可以缓解脑出血小鼠的脑血肿,对其继发性损伤包括神经元凋亡和炎症有明显的调节作用,明显改善脑出血小鼠的神经功能。表明α2δ-1基因的缺失可以为脑出血的治疗提供有用的治疗线索。2.PINK1具有神经保护作用,可通过促进线粒体自噬来减轻ICH后脑损伤的危害,这可能为ICH治疗提供了一个有效的方法。3.在急性脑出血治疗中,普瑞巴林药物可减轻脑出血患者的脑损伤,对于患者预后有促进作用。
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