基于调节神经干细胞增生分化的针刺抗小鼠放射性脑损伤机制研究

Radition induced brain injury is a serious sequelae after prevention or treatment of brain tumor with radiotherapy. There is no widely accepted method to prevent radition induced brain injury. In this study, radition-induced brain injury model is produced with C57BL/6 male mice. Electroacupuncture (EA) at bilateral acupoints (Baihui, Fengfu, bilateral Shenyu) will be applied after irradiation on the cerebral hemisphere with different doses. The short- and long-term effect of electroacupuncture on the radition induced brain injury will be evaluated by using immunofluorescence combined with confocalmicroscopy as well as RT-PCR to the effect on neural stem/progenitor cells proliferation and differentiation and Notch signaling pathway, as well as newborn cell death, synaptic remodeling. The leraning and memory function will be evaluated by using object recognition test. This study may provide a basis for rational prevention and treatment of radiation-induced brain injury.

放射性脑损伤是神经系统肿瘤放疗后严重并发症之一，目前尚缺乏有效防治措施，加强对放射性脑损伤防治研究具有重要意义。基于以往临床疗效及相关基础研究，本课题以雄性C57BL/6J小鼠为研究对象，采用放射性脑损伤动物模型，分别给予不同时间（1w,2w,3w）电针穴位刺激（百会、风府、双侧肾俞穴位），观察针刺穴位对放射性脑损伤后脑组织超微结构、认知及学习记忆功能的影响；采用免疫荧光等技术测定内源性神经干细胞增生（P-HH3、BrdU）、分化（BrdU/NeuN,BrdU/S100β）、新生细胞死亡（caspase-3, TUNEL）和突触可塑性（突触蛋白-Ⅰ及其mRNA）变化，探索针刺穴位抗放射性脑损伤作用机制。本研究可为合理防治肿瘤放疗后放射性脑损伤提供依据。

放射性脑损伤是神经系统肿瘤治疗后的严重并发症之一，到目前为止缺乏有效的防治措施，因此加强对放射性脑损伤病理机制及防治措施的研究具有重要的意义。基于已有的临床疗效及基础研究结果，本课题以雄性C57BL/6J小鼠为研究对象，利用建立放射性脑损伤模型，探索针刺特定的穴位抗放射性脑损伤的分子作用机制，并为合理防治肿瘤放疗后放射性脑损伤提供理论依据。本课题利用不同照射剂量的X射线照射（4Gy, 8Gy和16Gy）成功建立了放射线照射所致的脑损伤模型，其中8Gy剂量放射线照射复制脑损伤模型效果最为可靠。随后分别给予了不同疗程（1周、2周及3周）电针干预，并利用行为学、分子生物学及免疫荧光等实验方法检测小鼠学习认知功能、学习和记忆能力、海马区神经元凋亡、内源性神经干细胞增殖和分化的相关变化。实验结果表明电针穴位刺激（百会、风府、双侧肾俞）对放射性脑损伤具有一定的保护作用，其保护作用主要表现为模型鼠认知功能的改善，新物体认知指数显著提高，空间学习和记忆能力的改善，在Morris水迷宫实验中寻找平台潜伏期显著缩短，其中给予2周和3周电针疗程的效果最显著。进一步的分子机制研究表明针刺穴位的保护作用机制主要是通过抑制放射线照射所诱发的海马区神经元细胞凋亡，合理调控Notch信号通路相关基因及蛋白Notch1、Hes1及Mash1的表达，促进海马区内源性神经干细胞增生并分化成功能神经元，从而促使放射性脑损伤模型神经再生及功能恢复。电针治疗组小鼠海马区神经元凋亡阳性比、AIF和Caspase-3蛋白表达显著降低；而内源性神经干细胞增殖及分化成神经元数目显著提高。所给予的三个不同疗程的电针均具有上述改善作用，但作用程度不同，其中2周及3周组保护和改善作用优于1周组。综上所述，本课题运用现代研究方法揭示了电针治疗放射性脑损伤的机制，为合理利用电针穴位防治各类放射性脑损伤提供理论依据，开辟新的治疗方法和途径。