延遲性給予骨橋蛋白促進缺血缺氧性腦損傷后血管新生和神經元再生.pdf

1、分泌性骨橋蛋白(OPN)為大型分泌性糖蛋白，含精氨酸、甘氨酸和天門冬氨酸(RGD)模序，通過與細胞整合素受體結合，誘導信號傳遞，在諸多方面產生作用，包括細胞粘連、分化、存活及修復等。體內、體外實驗已經證實，OPN對腦缺血再灌注損傷具有保護作用。此外，研究顯示，局灶性腦缺血后OPN表達存在延遲性。我們認為延遲性OPN表達能對腦缺血缺氧性損傷具有保護作用。
　　 新生鼠隨機分為以下5組：Sham組、HI組、OPN組、OPN+GRGD

2、SP(GRGDSP為OPN抑制劑)組和OPN+Rac1抑制劑組。Sham組乳鼠進行假手術，其他四組均接受頸總動脈結扎后缺氧2 h。OPN、GRGDSP和Rac1的劑量分別為50 ng、2 ng和50μg。缺血缺氧后4～6 d時，腦室注射重組OPN進行治療。分別于注射后7天和14天檢測腦萎縮、神經功能、神經元再生和血管新生，以及VEGF和BDNF表達。
　　 OPN治療14天后，腦右半球與左半球重量比一定程度增加，同時脾重與體重比

3、顯著降低。懸掛實驗評分在治療后7天和14天較HI組有所增加。平衡木實驗評分在治療后14天較HI增加。圓筒試驗評分在治療7天和14天后有所降低。T迷宮實驗評分在治療后14天顯著增加。同時，OPN治療14天后，一定程度增加腦神經元再生和血管再生，伴有腦內VEGF和BDNF表達顯著增加。而在給予OPN抑制劑和Rac1抑制劑后，OPN的神經保護作用減弱。
　　 延遲性給予OPN對新生鼠缺血缺氧性腦損傷具有一定保護作用，其具體機制可能通過

4、Rac1誘導VEGF和BDNF表達，從而促進神經再生和血管新生。
　　 腦中風是一組以腦部缺血或出血性損傷相關癥狀為主要臨床表現(xiàn)的疾病，又稱腦卒中或腦血管意外，具有極高的病死率和致殘率。在發(fā)達國家，腦中風已經成為繼腫瘤、心臟疾病之后導致死亡的第三大疾病。據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計，全球每年約有1500萬人發(fā)生腦中風，其中500萬人因此而死亡，同樣約有500萬中風患者出現(xiàn)行動不便或終身殘疾。在我國，每年有約150萬人死于腦中風。美國因腦中

5、風導致的直接和間接經濟損失高達300～409億美元，給家庭和社會帶來了巨大的負擔。
　　 骨橋蛋白(OPN)，又稱之為骨涎蛋白I(BSP-1)、早期T淋巴細胞活化因子1(ETA-1)或分泌型磷蛋白1(SPP1)，該蛋白在人類和其他種屬中存在較高的同源性。OPN屬于SIBLING糖蛋白，首先于1986年在成骨細胞中發(fā)現(xiàn)。OPN基因包括7個外顯子，跨度5 kb，在人體，定位于4號染色體長臂。該蛋白由約300個氨基酸殘基組成，連接有3

6、0個碳水化合物殘基，其中包括10個唾液酸殘基。OPN富含酸性殘基，其中30％～60％為天門冬氨酸殘基或谷氨酸殘基。OPN為糖基化的磷酸蛋白，許多組織和細胞都能合成，并分泌入體液中。OPN能與包括一些整合素和CD44變異體在內的受體結合，參與了多種生理學和病理學過程，包括傷口愈合、骨的更新、腫瘤形成、炎癥、缺血和免疫反應。Lee等人研究顯示大鼠前腦缺血后存在OPN暫時性蛋白和mRNA表達升高。Wang等人的研究進一步發(fā)現(xiàn)，OPN在局灶性腦

7、缺血后存在延遲性表達，峰值出現(xiàn)在損傷后約5天左右。同時，其他實驗也證實，OPN通過其自身RGD模序與其受體結合后，誘導細胞內信號傳導，如Akt、p42/p44 MAPK信號通路，產生腦保護作用。因此，腦缺血損傷后誘導的OPN表達增加可能對機體是一種保護性機制，可以通過外源性給予OPN保護腦損傷，防止損傷進一步加重。
　　 本實驗旨在研究延遲性給予OPN是否對新生鼠缺血缺氧性腦損傷產生保護及其OPN是否能通過誘導血管新生和/或神經

8、元再生發(fā)揮該保護作用?；谏鲜黾僭O，我們進行了以下工作：
　　 1.新生鼠缺血缺氧性腦損傷后從第4日開始，連續(xù)3天腦室注射OPN、OPN+GRGDSP(OPN抑制劑)和OPN+Rac1抑制劑。于治療后第7天和第14天檢測神經功能；
　　 2.每日稱量體重，檢測治療后14天左右腦半球重及脾重；
　　 3.Western Blot檢測治療后14天損傷側腦組織血管內皮生長因子(VEGF)和腦源性神經生長因子(BDNF)

9、的表達；
　　 4.免疫組織化學檢測治療后腦內CD34或DCX與BrdU共表達，以研究治療后的神經元再生和血管新生。
　　 主要研究結果如下：
　　 1.連續(xù)3天腦室OPN注射后7天和14天，神經功能一定程度改善；
　　 2.與HI組相比，雖然體重未見顯著變化，但左右腦重比有所改善，且脾重/體重比顯著下降；
　　 3.相對于治療結束后14天，腦內VEGF和BDNF表達一定程度增加；