从内质网应激探讨针刺对脑缺血再灌注损伤保护作用机制

Apoptosis is an important part of the cerebral ischemia and the pathological process recognized acupuncture by regulating the expression of apoptotic genes play the role of cerebral protection, but the mechanism is not yet clear. Cerebral ischemia can lead to endoplasmic reticulum stress (ERS), GRP78 and CHOP, respectively, on the ERS neuron survival pathways and apoptotic pathways. The ERS is too strong or duration is too long to initiate apoptosis through the PERK-eIF2α-ATF4-with CHOP. PERK pathway, GRP78 and CHOP expression has a crucial role against cerebral ischemia. Experimental study of acupuncture in this area have not been reported. Therefore, this study before and after the establishment of cerebral ischemia and reperfusion model off to acupuncture Baihui interventions, rats behavior and cerebral morphology effect indicators, by observing the model and acupuncture GRP78 and CHOP expression, analysis of the impact of acupuncture on cerebral ischemia induced ERS. One of the internal mechanism of anti-apoptotic protection of brain tissue at the same time observe the PERK-eIF2α-ATF4-CHOP apoptosis pathway factor, and to explore acupuncture and endoplasmic reticulum stress the PERK pathway mechanism. At the same time provide experimental basis for effective intervention method for clinical edaravone regarded as a contrast, to observe the changes in these indicators.

凋亡是公认的脑缺血病理过程的重要一环，而针刺通过调节凋亡基因表达，发挥其脑保护的作用，但机制尚未明确。脑缺血可引发内质网应激（ERS），GRP78和CHOP分别开启ERS时神经元的生存途径和凋亡途径。过强或持续时间过长的ERS通过PERK-eIF2α-ATF4-CHOP启动细胞凋亡。因此PERK通路及GRP78和CHOP表达对脑缺血有至关重要的作用。而针刺在这方面的实验研究未见报道。因此，本研究拟建立大鼠脑缺血再灌注模型，以针刺内关、百会穴为干预手段，以大鼠行为学和脑组织形态学为效应指标，通过观察造模和针刺前后GRP78和CHOP表达，分析针刺对脑缺血诱发ERS的影响。同时观察PERK-eIF2α-ATF4-CHOP凋亡通路因子变化，探讨针刺抗凋亡保护脑组织的内在机制之一是否与内质网应激PERK通路机制有关。同时以依达拉奉为对比，观察上述指标的变化，为临床选择有效的干预方法提供实验依据。

神经元的凋亡机制及方式是复杂多样的，是受机体调控的。深入研究脑缺血的分子机制显得异常重要，可为缺血性卒中脑保护治疗干预方法和药物开发提供依据。内质网(endoplasmic reticulum，ER)在维持细胞的稳态和调控细胞的存活与死亡中，发挥着重要作用，明确内质网应激与脑缺血再灌注损伤的关系显得十分必要。本项目观察了造模和针刺前后大鼠神经功能缺失、脑梗死体积、细胞凋亡的变化；观察了造模和针刺前后PERK－eIF2α－ATF4凋亡通路因子表达的变化；观察了造模和针刺前后保护性因子GRP78和GADD34基因表达、损伤性因子Caspase-12和CHOP基因表达的变化；同时对比观察针刺与依达拉奉对上述指标变化的影响。结果发现：1. 针刺可显著降低I/R大鼠脑神经功能缺损评分（P<0.05），减小细胞凋亡指数（P<0.01），但对脑梗死体积百分比减少不明显（P>0.05）；2. 针刺可明显抑制I/R大鼠PERK、eIF2α、ATF4 mRNA表达（P<0.05或P<0.01）； 3. 针刺可明显上调GRP78和GADD34 mRNA表达（P<0.01），同时下调Caspase-12 和CHOP mRNA表达（P<0.01）。得出结论如下：1. 针刺内关、百会穴，可以有效改善I/R大鼠一般状况和神经元功能缺损症状，减小脑梗死体积，抑制神经元细胞凋亡；2. 针刺内关、百会穴可明显上调GRP78和GADD34表达，下调Caspase-12和CHOP表达，且有效抑制PERK－eIF2α－ATF4－CHOP凋亡通路因子表达；3. 针刺内关、百会穴对上述指标的影响与依达拉奉相当；4. 针刺内关、百会穴可有效激发保护性途径因子，抑制损伤性途径因子，可能是针刺发挥脑保护作用的内在机制之一。本项目从整体水平→组织水平→分子水平→基因水平逐步深入，多靶点观察了针刺对脑缺血再灌注损伤内质网应激生存途径和凋亡途径的影响，以及PERK凋亡通路因子动态表达变化。通过本研究，进一步揭示了针刺治疗急性缺血性卒中的内在机制，为针灸抗细胞凋亡研究提供了新的理论依据和实验依据。