瘦素抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞縫隙連接蛋白-43表達(dá)改善腦缺血再灌注損傷的機(jī)制研究.pdf

1、瘦素是一種分泌性多肽類激素，主要通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)的受體發(fā)揮其生理作用。前期的研究已經(jīng)證明瘦素與腦梗病灶好轉(zhuǎn)密切相關(guān)，但是其具體的機(jī)制仍不清楚。眾所周知，腦梗的主要機(jī)制是缺血、缺氧以及再灌注過程中產(chǎn)生的大量氧自由基、興奮性神經(jīng)遞質(zhì)、鈣離子等神經(jīng)毒性因子引起的神經(jīng)元不可逆性損傷甚至壞死，這也是導(dǎo)致腦梗后遺癥的主要原因。由于神經(jīng)元損傷的不可逆性，那么推測，瘦素可能是通過調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)中其他類型的神經(jīng)細(xì)胞來發(fā)揮對腦梗的保護(hù)作用。
　　組

2、織的細(xì)胞與細(xì)胞之間存在著信息交流，這種信息交流的方式主要是通過細(xì)胞間縫隙連接介導(dǎo)細(xì)胞之間的營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物、離子、小分子物質(zhì)的交換，從而調(diào)控細(xì)胞的病理生理過程。Connexin43(Cx43)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中分布最廣泛的一種縫隙連接蛋白，它被認(rèn)為在對中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷做出反應(yīng)的過程中發(fā)揮著重要的作用。Cx43主要在星形膠質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)，并且星形膠質(zhì)細(xì)胞是對神經(jīng)元起保護(hù)和支持作用的一類神經(jīng)細(xì)胞。因此，我們推測瘦素有可能通過調(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞C

3、x43的表達(dá)發(fā)揮對腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用。
　　本研究擬在小鼠、器官型腦片、細(xì)胞三個(gè)層次上建立腦缺血再灌注損傷模型，探討瘦素的保護(hù)作用及其可能的機(jī)制。主要包括以下3個(gè)部分的內(nèi)容:第一部分，研究瘦素對腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用，并觀察瘦素對腦組織中Cx43表達(dá)的影響;第二部分，在器官型腦片水平上驗(yàn)證瘦素的神經(jīng)保護(hù)作用并探討其可能的機(jī)制;第三部分，進(jìn)一步在細(xì)胞水平上驗(yàn)證瘦素調(diào)控Cx43發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用的機(jī)制。結(jié)果如下:
　　

4、1.瘦素能夠顯著改善小鼠腦缺血再灌注損傷，同時(shí)抑制腦組織中Cx43高表達(dá)
　　(1)線栓法制備小鼠局灶性腦缺血再灌注損傷模型，外源性給與瘦素能夠顯著減小腦梗死灶體積、改善神經(jīng)功能損傷評分;
　　(2)免疫組化可見，瘦素能顯著上調(diào)Bcl-2的表達(dá)，并抑制Caspase-3的表達(dá);
　　(3)腦缺血再灌注損傷能夠顯著誘導(dǎo)Cx43在缺血半影區(qū)高表達(dá)。瘦素能夠顯著抑制Cx43高表達(dá)。同時(shí)，瘦素基因缺陷鼠腦組織中Cx43表達(dá)水平

5、顯著高于野生型。
　　2.在器官型腦片水平上驗(yàn)證瘦素的神經(jīng)保護(hù)作用并探討其可能的機(jī)制
　　(1)器官型腦片缺氧復(fù)氧損傷后瘦素基因缺陷型腦片中Cx43的表達(dá)水平顯著高于野生型，瘦素受體封閉劑能夠逆轉(zhuǎn)瘦素對Cx43表達(dá)的抑制作用;
　　(2)瘦素能夠減少缺氧復(fù)氧損傷誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞死亡，并能夠顯著降低鈣離子超載以及抑制鈣調(diào)蛋白的過度活化;
　　(3)免疫熒光雙標(biāo)表明Cx43主要定位在星形膠質(zhì)細(xì)胞。
　　3.進(jìn)一步

6、在細(xì)胞水平上驗(yàn)證瘦素調(diào)控Cx43發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用的機(jī)制
　　(1) siRNA干擾掉原代星形膠質(zhì)細(xì)胞Cx43表達(dá)后，缺氧復(fù)氧損傷誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡顯著降低;
　　(2)瘦素能夠抑制正常及缺氧復(fù)氧損傷的原代星形膠質(zhì)細(xì)胞中Cx43表達(dá)，并有一定的濃度梯度效應(yīng)，同時(shí)瘦素能夠抑制缺氧復(fù)氧損傷誘導(dǎo)的原代星形膠質(zhì)細(xì)胞中鈣超載及鈣調(diào)蛋白過度活化，Cx43抑制劑具有相似的作用;
　　(3)瘦素主要是通過ERK1/2信號通路抑制Cx43的表

7、達(dá)，進(jìn)而減少細(xì)胞內(nèi)鈣離子超載以及細(xì)胞死亡，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。
　　以上研究結(jié)果表明:
　　(1)瘦素能夠減輕腦缺血再灌注損傷，發(fā)揮重要的神經(jīng)保護(hù)作用;
　　(2)瘦素發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用可能是通過抑制缺血再灌注損傷誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞Cx43過度表達(dá);
　　(3)瘦素抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞Cx43過度表達(dá)，降低細(xì)胞內(nèi)鈣超載，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用;
　　(4)瘦素抑制腦缺血再灌注損傷后Cx43的高表達(dá)主要是通過ERK1/2信