基于祛瘀生新理论探讨姜黄素促进脑缺血损伤后神经突生长的修复机制

With a high incidence rate, cerebral infarction is one of the most devastating diseases worldwide. The treatment for ischemic stroke remains a vexing public health problem. The traditional Chinese medicine treatment on cerebrovascular diseases is emphasized increasingly. Curcumin is one of the effective therapeutics in traditional Chinese medicine, which can release the ischemic injury of the brain. It is meaningful to investigate the mechanism of curcumin on neuron protection. Based on our previous study according to the theory of removing stasis and promoting new, we will make a further exploration on the restorative mechanism of curcumin, which can mediate neurite outgrowth via flotillin-2 against cerebral ischemic injury. In the study, mouse model of middle cerebral artery occlusion or neuron model of oxygen glucose deprivation will be set up, meanwhile, gene regulation technology, specific agonist or inhibitor will be used to change the function of flotillin-2 or ERK. We will focus on the effects of curcumin through evaluating neurological severity score, assessing morphology of neurite, detecting the level, activity or translocation of flotillin-2, signaling proteins, transcription factors, and so on, by a variety of ethological, morphological or molecular techniques. Overall, the repair mechanism of curcumin against cerebral ischemic injury will be clarified in development, providing traditional Chinese medicine with scientific supports in the treatment of ischemic stroke.

脑梗死发病率极高，严重危害人类健康，但是目前仍然缺乏有效的神经修复药物。具有祛瘀生新作用的姜黄素是中医药治疗脑血管病中最具应用前景的单体之一，可以透过血脑屏障，减轻脑缺血损伤，但其具体机制尚不明确。基于中医祛瘀生新理论，本项目拟在前期工作的基础上对姜黄素促进神经突生长的机制进行深入探索。分别在小鼠大脑中动脉梗死模型和神经元氧糖剥夺模型上，利用基因调控技术或特异性激动剂/抑制剂干预改变flotillin-2、ERK的功能或效应，采用动物行为学、形态学、分子生物学等方法，研究脑缺血损伤后姜黄素对神经功能缺损评分、脑梗死体积、神经突形态、蛋白分子flotillin-2的含量和定位、信号蛋白ERK和转录因子CREB的活性及定位等指标的影响，以期证明姜黄素在脑缺血损伤后通过flotillin-2—ERK—CREB通路介导神经突生长，从而为中医祛瘀生新理论在脑梗死神经修复治疗中的应用提供实验依据。

脑梗死发病率极高，严重危害人类健康，但是目前仍然缺乏有效的神经修复药物。姜黄素是中医药治疗脑血管病中最具应用前景的单体之一，可以透过血脑屏障，减轻脑缺血损伤，但其具体机制尚不明确。基于中医祛瘀生新理论，本项目在前期工作的基础上对姜黄素促进神经突生长的机制进行深入探索。分别在小鼠大脑中动脉梗死（MCAO）模型和神经元氧糖剥夺（OGD）模型上，利用基因调控技术或特异性抑制剂干预改变flotillin-2、ERK的功能或效应，采用动物行为学、形态学、分子生物学等方法，研究脑缺血损伤后姜黄素对神经功能缺损评分、脑梗死体积、神经突形态、蛋白分子flotillin-2的含量和定位、信号蛋白ERK和转录因子CREB的活性及定位等指标的影响。动物在体实验中，姜黄素干预后可以促进MCAO模型小鼠神经突生长，改善小鼠神经功能缺损评分，提高小鼠梗死区域脑组织flotillin-2、p-ERK、CREB蛋白的含量，上述指标与对照组比较均具有显著统计学差异（P<0.05或P<0.01）；下调小鼠脑组织flotillin-2后，姜黄素诱导的促进神经突生长、改善小鼠神经功能缺损评分、提高p-ERK和CREB蛋白含量等效应受到显著抑制。神经元体外实验中，姜黄素孵育OGD神经元可以促进神经突生长，神经突数量、平均突触长度显著高于对照组（P<0.05或P<0.01），并且可以显著提高flotillin-2、p-ERK、CREB蛋白的水平（P<0.05或P<0.01）；下调神经元flotillin-2蛋白后，姜黄素促进OGD神经元神经突生长、提高p-ERK和CREB蛋白等效应受到明显阻断；进一步抑制OGD神经元ERK激活后姜黄素诱导神经突生长的效应亦明显被阻断。综上所述，姜黄素可以通过flotillin-2—ERK—CREB通路促进神经突生长，进而发挥脑缺血损伤后的修复作用，为中医祛瘀生新理论在脑梗死后神经修复治疗中的应用提供一定实验依据。