四氢生物蝶呤对脑缺血后神经元凋亡的调控作用及其机制研究

神经元性一氧化氮合酶（nNOS）和诱导性一氧化氮合酶（iNOS）在脑缺血再灌注后期对神经元细胞凋亡起着重要的作用，细胞凋亡的程度与脑缺血后梗塞灶的形成和扩展密切相关。四氢生物蝶呤（BH4）是NOS合成NO的重要辅助因子，能够调节NOS的活性和NO产量。国外资料和本研究小组发现脑缺血再灌注后期脑组织内BH4水平明显升高，提示内源性BH4可能参与脑缺血后期nNOS和iNOS活性的调节及神经元细胞凋亡。但是，缺血性脑损伤中BH4的增高是否与其限制酶-GTP环化酶1（GTPCH I）的活化有关、BH4是否通过NOS和NO参与缺血性神经元凋亡以及抑制BH4生物合成是否可以减轻缺血性脑损伤等问题都还不得而知。因此，本课题拟通过免疫组化、分子生物学技术等方法，研究BH4对脑缺血后神经元凋亡的调控作用，为缺血性脑损伤的临床治疗提供实验基础和理论依据。

BH4增高是否与GTPCH I的活化有关、BH4是否通过NOS和NO参与缺血性神经元凋亡以及调节BH4生物合成是否可以影响缺血性脑损伤等问题都还不得而知。本课题研究BH4对脑缺血后神经元凋亡的调控作用，为缺血性脑损伤的临床治疗提供实验基础和理论依据。.一、本项目有三个方面的研究内容：1、脑缺血后脑组织BH4水平升高的机制；2、BH4水平对缺血性神经元细胞凋亡的影响；3、BH4通过NO途径介导缺血神经元凋亡的可能性.二、、研究结果研究结果一 脑缺血引起BH4水平升高的机制研究.1、成功建立MCAO模型。2、BH4处理，明显增大了脑梗塞范围。予以DAHP处理，明显减少了脑梗塞范围。3、脑缺血再灌注后，脑组织GTPCHI基因表达和BH4水平明显增加。DAHP可有效降低GTPCHI mRNA表达和BH4水平。.研究结果二 BH4水平对缺血神经元细胞凋亡的影响研究.1、TUNEL染色和Caspase染色结果提示脑缺血后脑组织中凋亡细胞明显增多，而DAHP处理后，凋亡细胞明显减少。2、脑缺血后脑组织中cox2表达明显增加，而DAHP处理后，cox2表达进一步增加。.研究内容三 BH4通过NO通路介导脑缺血诱发神经元细胞凋亡.1、缺氧后，神经元细胞和脑组织中iNOS蛋白表达率显著上升，DAHP预处理后神经元细胞和脑组织中iNOS蛋白表达率显著降低。.2、缺氧后，神经元细胞和脑组织中nNOS蛋白表达率无明显变化，DAHP处理后神经元细胞和脑组织中nNOS蛋白表达也无显著变化。.3、脑缺血后iNOS蛋白表达明显增加，而DAHP处理后，iNOS蛋白表达明显减少。脑缺血后脑组织中nNOS表达无明显变化，DAHP处理后，nNOS表达也无明显变化。.4、脑缺血后，脑组织中的NOS活性和NO水平显著提高，而BH4处理进一步提高了脑组织中的NOS活性和NO水平。DAHP处理明显降低了脑组织中的NOS活性和NO水平。.结论1、脑缺血后脑组织BH4水平升高是由于GTPCH I mRNA和酶活性增高所致2、抑制BH4水平减少了缺血性神经元细胞凋亡.3、NO途径是BH4介导缺血神经元凋亡的机制之一.本项目成果以提供实验数据、相关参数和论文发表形式表达，目前已经发表SCI论文1篇，另外一篇已经完成撰稿。同时申请相应的科技进步奖。以本项目为依托培养了2名硕士生。