5-脂氧酶和半胱氨酰白三烯受體在大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞缺氧缺糖損傷中的作用.pdf

1、5-脂氧酶(5-lipoxylgenase,5-LoX)是催化花生四烯酸生成白三烯(leukotricnes,L1<,s>)的關(guān)鍵酶.LT<,S>是一類很強(qiáng)的炎癥介質(zhì),包括白三烯B4(LTB<,4>)以及半胱氨酰自三烯(cysteinyl lellkotrienes,CysLTS,包括.LTC<,4>,LTD<,4>,LTE<,4.).CysSLTs通過激活半胱氨酰白三烯受體(CysLT<,1>和CysLT<,2>受體),參與多種炎癥病

2、理過程.研究表明,5-LoX、CysLT<,1>和CySLT<,2>受體也在中樞神經(jīng)系統(tǒng)表達(dá),可能參與腦缺血、腦外傷、腦腫瘤等中樞疾病.腦缺血后,腦內(nèi)5-LOX表達(dá)增加、活性增高,其代謝產(chǎn)物cySLTs顯著增加;CyrsLT<,1>和CySLT<,2>受體也表達(dá)增加或被誘導(dǎo)表達(dá).5-LoX抑制劑,如AA861、MK-886和愈創(chuàng)木酸(nordihydroguaiaretic acid,NDGA),對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的腦缺血性損傷有保護(hù)作用.本實(shí)

3、驗(yàn)室也發(fā)現(xiàn),CysLT<,1>受體拮抗劑普魯司特和孟魯司特對(duì)急性腦缺血性損傷有保護(hù)作用,并減輕缺血后期星形膠質(zhì)細(xì)胞增生和膠質(zhì)疤痕形成.然而,5-LOX、CysLT<,1>和cysLT<,2>受體在星形膠質(zhì)細(xì)胞中是否有表達(dá)?是否直接參與了星形膠質(zhì)細(xì)胞的缺血性損傷?如果有,又是通過不同受體亞型如何起作用的?這些問題仍需要進(jìn)一步的研究. 本研究在原代培養(yǎng)大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞,以缺氧缺糖模型(oxygen-glucosedeprivation

4、 OGD)為離體腦缺血性損傷模型,闡明上述問題. 第一部分:5-LOX途徑參與缺氧缺糖誘導(dǎo)的大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷 膜磷脂在磷脂酶A<,2>(phospholipasc A<,2>,PLA<,2>)的催化下,生成花生四烯酸(arachidonic acid,AA);AA可通過二條主要途徑代謝,在環(huán)氧酶(cyclooxygenase.COX)的作用下生成前列腺素類,在5-LOX和5-LOX激活蛋白(5-lipoxygenasea

5、ctivating protein,FLAP) 等的協(xié)同作用下生成LTs.為確證5-LOX途徑是否參與OGD誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷,我們觀察了PLA<,2>抑制劑阿的平、5-LOX抑制劑咖啡酸和齊留通、FLAP抑制劑MK-886、COX抑制劑吲哚美辛對(duì)OGD誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷的作用.結(jié)果發(fā)現(xiàn),OGD 1 h,再灌48 h后,星形膠質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)明顯的增殖;OGD 4 h,再灌24～72 h后,星形膠質(zhì)細(xì)胞出現(xiàn)明顯的損傷,約有50﹪星形膠

6、質(zhì)細(xì)胞死亡.阿的平(1～5μM)、咖啡酸(5～25μM)、齊留通(1～5μM)、MK-886(1～5 μM)可濃度依賴性抑制OGD誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞增殖和損傷;而吲哚美辛(1～25μM)沒有作用.OGD 1 h及4 h后,在再灌過程中5-LOX產(chǎn)物CysLTs釋放增加,與OGD處理時(shí)間呈正相關(guān);咖啡酸(5μM)、齊留通(5μM)和MK-886(1μM)可顯著減少OGD誘導(dǎo)的CysLTs釋放.結(jié)果表明,5-LOX途徑參與OGD誘導(dǎo)的星形膠

7、質(zhì)細(xì)胞增生和損傷;5-LOX產(chǎn)物CysLTs很可能通過CysLT受體介導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞增生或損傷. 第二部分：CysLT<,1>和CysLT<,2>受體在大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞OGD損傷中的作用 前一實(shí)驗(yàn)證實(shí),星形膠質(zhì)細(xì)胞OGD可激活5-LOX產(chǎn)生更多的CysLTs.另外,我們實(shí)驗(yàn)室以往的研究表明,CysLT<,1<受體拮抗劑對(duì)腦缺血有保護(hù)作用,并能抑制缺血周邊區(qū)星形膠質(zhì)細(xì)胞增生及膠質(zhì)疤痕形成.這些結(jié)果提示,CysLT<,1>和Cy

8、sLT<,2>受體可能參與調(diào)節(jié)OGD誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞變化.在本實(shí)驗(yàn),擬確證大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞CysLT<,1>和CysLT<,2>受體的表達(dá);OGD后這些受體會(huì)發(fā)生怎樣的表達(dá)及效應(yīng)變化.RT-PCR分析顯示,大鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞中有ClysLT<,1>受體mRNA表達(dá),但CysLT<,2>受體表達(dá)很弱.OGD 1 h后,CysLT<,1>受體表達(dá)上調(diào):OGD 4 h后,CysLT<,2>受體表達(dá)上調(diào).藥理學(xué)研究表明,對(duì)于OGD 1 h誘導(dǎo)的

9、星形膠質(zhì)細(xì)胞增殖,CysLT<,1>受體選擇性拮抗劑孟魯司特(1～5 μ) 和 CysLT<,2>/CysLT<,2>受體非選擇性拮抗劑BAYu9773(1-SpM)有抑制作用,而CysLT<,2>體選擇性拮抗劑AP-100984(0.2～5μM)沒有抑制作用.對(duì)于OGD 4 h誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷,AP-100984(1～5μM)和BAY u9773(1～5 μM)有抑制作用,孟魯司特(0.2～5μM)沒有抑制作用.外源性CysLT

10、受體激動(dòng)劑LTD<,4>,在低濃度(1 nM)可誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞增殖,而在高濃度(100 nM)可導(dǎo)致星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷.孟魯司特(1～5μM)和BAYu9773(1～5μM)可抑制低濃度LTD<,4>誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞增生,AP-100984(1～5μM)和BAYu9773(1～5μM)可抑制高濃度LTD<,4>誘導(dǎo)的星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷.結(jié)果表明,輕度OGD或低濃度LTD<,4>,通過CySLT<,1>受體誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細(xì)胞的增殖;較重的O