颅脑创伤后的Nav1.6表达调控及其脑保护意义

颅脑创伤（TBI）后的继发性脑损伤可导致大量神经元死亡或凋亡，是TBI高死残率的重要病理基础，TBI所诱导的兴奋性毒性作用是继发性脑损伤的最重要病生机制之一，其中钠通道的作用至关重要。我们初步研究发现，TBI后主要存在于中枢神经系统的钠通道α亚单位Nav1.6的表达出现了显著上调，认为TBI后Nav1.6的表达异常与神经元过度兴奋性相关。本项目拟通过大鼠脑液压伤模型深入研究TBI后Nav1.6 表达的时空特点，通过细胞牵张性损伤模型研究Nav1.6表达上调后其蛋白的活性及其对神经元生理特性，尤其是对细胞内钠离子浓度和神经元持续性钠电流和重复性钠电流的影响，并通过脑室内注射反义寡核苷酸等手段调控Nav1.6表达水平，检测其神经保护作用，探索Nav1.6在TBI后表达急剧上调对TBI后继发性脑损伤的病理意义，继而找到一种以其为作用靶点，在分子学水平上对其进行调控，有效且特异的TBI脑保护途径

创伤性脑损伤(TBI)后继发性脑损伤可导致大量神经元损伤和凋亡，是TBI高死残率的重要病理基础，TBI所诱导的兴奋性毒性作用是继发性脑损伤的最重要病生机制之一，其中细胞膜上的电压门控钠通道（VGSCs）的作用至关重要。TBI后VGSCs的异常激活将导致细胞去极化而引起细胞的不稳状态。本课题基于前期实验发现，以10种VGSCs的α亚单位在中枢神经系统分布最多的Nav1.6为重点展开了有关VGSCs在TBI继发性脑损伤机制中的作用的研究。探讨TBI后早期VGSCs的α亚单位表达的变化，及其与伤后认知障碍和癫痫发生密切相关的大脑皮层和海马神经元神经细胞损伤（死亡或凋亡）的关系。研究发现TBI后早期大脑皮层和海马的Nav1.6与Nav1.3均有明显上调，而Nav1.1主要表现为下调，Nav1.2表达的改变则较不明显。荧光免疫染色、TUNEL、核磁共振检测以及神经行为学分析的证据均表明Nav1.6和Nav1.3的表达水平与继发性脑损伤的严重程度存在明确的相关性。课题组改良制作了脑室穿刺与注射模型，并进一步证明，经大鼠侧脑室注射Nav1.6和Nav1.3反义寡核苷酸能有效降低大鼠海马的Nav1.6和Nav1.3的表达水平，并减少TBI后的海马神经元凋亡，改善神经行为学结果。研究结果初步揭示了VGSCs的α亚单位，尤其是Nav1.6和Nav1.3在脑保护机制中的潜在意义，为有效改善继发性脑损伤提供新的思路和科学依据。