腺苷信号介导电针预处理脑缺血耐受的机制

Acupuncture as a traditional Chinese technique in treatment for stroke, however the potential mechanism remain unknown. Our group has demonstrated that the cerebral ischemic tolerance induced by electroacupuncture was inhibited by adenosine A1 receptor antagonist. Furthermore, electroacupuncture contribute to upregulation of adenosine A1 receptor mRNA and adenosine concentration in native rats, indicating that adenosine signal mediate electroacupuncture preconditioning induced cerebral ischemic tolerance. SiRNA technique and adenosine A1 receptor gene knockout animal were used in our study, and to establish MACO model，the experimental methods including TTC staining, microdialysis, Western-Blot, Immunohistochemistry, TUNEL, Real-time PCR, cell transfection . Demonstration that whether adenosine signal mediate electroacupuncture preconditioning induced cerebral ischemic tolerance by various levels such as tissue,cell ,molecule and gene? To clarify its mechanism is peripheral or central, or both? This research provide a scientific basis for the electro-acupuncture treatment of cerebral ischemic injury.

针刺作为脑中风康复常用的治疗方法，其作用机制至今仍不明确。课题组前期研究发现电针的脑缺血耐受效应可被腺苷A1受体拮抗剂逆转，同时电针正常大鼠百会穴除可上调脑的腺苷浓度及A1受体mRNA表达量，也上调穴位周围的腺苷浓度，由此提示腺苷信号可能参与了电针脑缺血耐受。据此课题组提出以下科学假说：腺苷信号介导电针的脑缺血耐受作用。本课题将采用siRNA技术使大鼠穴位周围和脑内的腺苷A1受体表达沉默，同时采用腺苷A1受体基因敲除小鼠建立MACO模型，运用TTC 染色、微透析法、Western-Blot、免疫组化、TUNEL、Real-time PCR，细胞转染等实验方法，分别从整体、组织、细胞、分子、基因等不同层面论证腺苷信号是否介导了电针的脑缺血耐受？阐明其机制是外周或中枢，还是两者共同参与？本研究成果将为电针治疗脑缺血性损伤的理论基础提供科学依据。

研究背景：脑梗塞是神经系统的常见病和多发病，具有高发病率与高死亡率的特点，针刺对脑梗塞所致的缺血性脑损伤有明显的保护作用，但是其具体机制仍不明确。已经证实腺苷信号通路参与并介导了电针的镇痛效应，而腺苷信号在电针脑保护研究方面尚未阐明，所以本研究以大鼠MCAO模型为对象，采用电针预处理方法，研究腺苷信号通路在电针脑缺血耐受中的作用及机制。.研究内容主要分为以下三个部分：1、研究腺苷A1受体介导电针脑缺血耐受的中枢机制，包括观察电针预处理后大鼠脑内腺苷含量；观察电针对MCAO大鼠神经行为学，凋亡系数以及脑梗死面积的影响；应用腺苷A1拮抗剂与激动剂，观察电针的效应是否被阻断或者模拟；通过腺苷A1shRNA转染沉默大鼠海马区腺苷A1受体进一步观察脑内腺苷A1在电针的保护效应中的作用。2、研究腺苷A1受体介导电针脑缺血耐受的外周机制，通过百会穴周围注射腺苷A1受体激动剂（CCPA），在MCAO大鼠上观察神经行为学，凋亡系数以及Bcl-2等指标，明确是否能模拟出电针的脑缺血耐受效应。3、研究腺苷代谢关键酶在电针脑缺血耐受中的作用，观察电针后大鼠脑内腺苷及腺苷脱氨酶(ADA)浓度，与电针干预对比，在大鼠MCAO模型上给予ADA拮抗剂，观察ADA是否能模拟电针脑缺血耐受中的作用。.研究结果：电针可以上调大鼠脑内腺苷含量，改善行为学，降低脑梗死体积，减少脑内神经元凋亡，腺苷A1R拮抗剂与病毒转染均可以逆转电针的上述效应；百会穴注射CCPA可以模拟出电针干预效应；电针可以降低大鼠脑内ADA含量， ADA拮抗剂可以模拟电针的脑缺血耐受效应。.科学意义：电针预处理可以降低大鼠脑内腺苷代谢关键酶ADA表达，使腺苷含量累积，并且通过药理学与基因学方法明确了外周（百会穴周围）与中枢（脑内）的腺苷信号均介导了电针的脑缺血耐受效应，阐明了腺苷信号通路参与了电针脑缺血耐受的机制。本研究的成果将有利于推动针刺治疗脑梗塞的机制研究，并进一步完善针刺治疗缺血性脑损伤的理论基础和科学依据。