ADMA通过调控缝隙连接保护糖氧剥夺损伤神经元

Asymmetric dimthylarginine(ADMA) might protect neurons from ischemia by NOS inhibition.Our previous study showed that ADMA protected neurons from OGD insult, however, ADMA did not changed the intercelluar NO level in neurons. We assumed that the mechanism might be NO-independent pathway.Connexin 36(cx36) plays a critical role in mediating neuron death in ischemia.Thus, we hypotheses that ADMA might regulat the expression and function of cx36. Using OGD/reperfusion(O/R) model, we will detect the expression and function of cx36 to elucidate the effect of ADMA on neuron cx36. We will also assay other neuronal connexins to confirm whether the regulation of cx36 by ADMA is specific or not. We will further test the activity of three signal pathways, including PKA,PKC,PKG, to explore the possible signal pathways involved in the cx36 regulation by ADMA. This study will focused on the NO-independent pathway that involved in the ADMA neuron protection effect, will help to find out a new molecular target of ADMA.

在急性脑梗过程中，内源性非选择性NOS抑制剂- - 非对称性二甲基精氨酸（ADMA）可能通过抑制过量NO合成起到神经保护的作用。我们前期的研究工作发现ADMA可保护糖氧剥夺后复糖复氧（O/R）模型的神经元，但并不影响O/R模型神经细胞内NO合成。因此，ADMA的神经保护作用是独立于NO相关途径的。缝隙连接蛋白36（cx36）介导神经毒性作用，是目前研究的热点。那么，ADMA是否通过影响神经元cx36表达及功能起神经保护作用？其机制为何？故本研究将采用神经元O/R模型，用Western blot及FRAP方法了解ADMA对cx36表达及功能的影响；并同时测定不同缝隙连接蛋白的表达，明确ADMA对cx36调控是否特异；通过测定三条经典信号通路（PKA、PKC、PKG）活性了解ADMA对cx36调控的可能信号通路。本研究将全面深入了解ADMA独立于NO抑制之外的神经保护机制，提出ADMA作用的新靶点

脑卒中具有很高的发病率、死亡率和致残率，是我国居民首位死因。探索新的神经保护药物是脑卒中治疗研究中的一大热点。非对称性二甲基精氨酸（asymmetric dimethylarginine，ADMA）为人体内源性的小分子物质，是精氨酸的同系物，与精氨酸具有相似的化学结构，可与精氨酸竞争性结合一氧化氮合酶（nitric oxide synthase，NOS）上的结合位点，从而抑制细胞内一氧化氮（nitric oxygen，NO）的生成。急性缺血缺氧过程中，体内诱导型NOS（inducible NOS，iNOS）大量表达，产生大量的NO，引起氧化应激瀑布，导致了一系列脑缺血后的病理生理过程。因此，从理论上来说，ADMA可以抑制iNOS表达起到神经保护的作用。我们培养大鼠原代皮层神经元，通过制备糖氧剥夺（oxygen glucose deprivation，OGD）模型来模拟体内的卒中事件，研究ADMA对OGD损伤后的大鼠皮层神经元是否有保护作用，及其可能的机制探索。结果：我们发现ADMA预处理可保护O/R模型OGD损伤神经元。这种保护作用是通过调控缝隙连接的功能来实现的。ADMA预处理可减少OGD后神经元缝隙连接的开放。ADMA是通过特异性地调控缝隙连接蛋白cx36来实现对缝隙连接功能进行调控的。OGD模型中，OGD损伤下调神经元PKA的表达。ADMA预处理上调OGD损伤神经元PKA的表达，下调神经元cx36表达，PKA激动剂可进一步下调OGD后神经元cx36表达。因此，PKA通过下调OGD损伤神经元cx36的表达来调控神经元缝隙连接蛋白。