胆碱能抗炎通路调节小胶质细胞极化对子痫抽搐中神经血管单元损伤的调控机制研究

Eclampsia is a convulsive convulsion caused by an elevated neuronal excitability on the basis of preeclampsia. The pathogenesis is not clear. Our previous study reveals that the neuroinflammation is an important pathological basis of convulsions. The damage phenomenon of neurovascular unit (NVU), including increased microglia activation, reduced neurons and brain edema can be seen in eclampsia. Further studies show that the activation of alpha 7nAChR mediated cholinergic anti-inflammatory pathway (CAP) can inhibit the inflammatory reaction, reverse NVU damage, and increase the seizure threshold. The polarization state of microglia, which expresses the alpha 7nAChR receptor, is an essential part of neuroinflammatory response. We hypothesize that the alpha 7nAChR mediated cholinergic anti-inflammatory pathway regulates microglia polarization on neurovascular unit damage in eclampsia. We aim to use preeclampsia and eclampsia mice model and the neurovascular unit model in vitro by YFP mice, two-photon imaging technology and siRNA technology of alpha 7nAChR mediated cholinergic anti-inflammatory pathway in regulation of neuroinflammatory response mechanism of preeclampsia/ eclampsia in neurovascular unit damage. This project will further reveal the mechanism of eclampsia, and provide a new target and theoretical basis for the prevention and treatment of eclampsia.

子痫是在子痫前期基础上发生神经元兴奋性升高的痫性抽搐，发病机制不清。前期研究揭示子痫前期的神经炎性状态是抽搐发生的重要病理基础，子痫存在小胶质细胞活化增强、神经元数目减少、脑水肿等神经血管单元(NVU)损伤现象，进一步研究显示激活α7nAChR介导的胆碱能抗炎通路(CAP)可抑制神经炎性反应，逆转NVU损伤，提高抽搐阈值，其机制如何？小胶质细胞的极化状态是神经炎性反应的关键，α7nAChR受体在小胶质细胞表达，我们设想α7nAChR介导CAP通过调节小胶质细胞极化对子痫抽搐中神经血管单元损伤进行调控。课题拟应用子痫前期/子痫小鼠模型及神经血管单元体外模型通过YFP小鼠、双光子活体成像技术、SiRNA技术等阐明α7nAChR介导的CAP调控神经炎性反应在子痫前期/子痫的神经血管单元损伤中的作用机制，本项目将进一步揭示子痫抽搐发作机制，为子痫临床防治策略提供新靶点及理论依据。

子痫是在子痫前期基础上发生的不能用其它原因解释的抽搐，是妊娠期高血压疾病所致不良妊娠结局的重要原因，其发生病因及机制至今仍不明。前期研究提示子痫前期的神经炎性状态降低抽搐阈值、损伤海马神经元是抽搐发生的重要病理基础，抑制全身及神经炎性反应是防治子痫抽搐的机制之一。因此我们提出激活α7nAChR介导胆碱能抗炎通路通过调节小胶质细胞极化对子痫抽搐中神经血管单元损伤进行调控。本研究证实α7nAChR激动剂尼古丁治疗可以减轻类子痫模型鼠全身炎症，减少神经元的丢失和子痫发作的严重程度。对重度子痫前期患者的MRI数据进行回顾性分析显示，重度子痫前期患者大脑中的大多数异常信号位于皮层。通过Phospho-Kinase Array kit 筛选小胶质细胞极化激活信号通路PI3K-AKT，采用PI3K抑制剂wortmannin作用于动物模型，发现α7nAChR激动剂显著降低类子痫组皮质中炎性因子产生和小胶质细胞活化，Wortmannin阻断尼古丁抗神经元凋亡作用。建立了课题组特色技术，独立构建多种子痫动物模型；首次运用双光子活体检测技术，证实不同孕周、子痫前期/子痫模型鼠脑血流变化及孕期神经元变化情况；建立体外神经血管单元培养体系。基于前期提出的炎性机制在妊娠期高血压疾病中的重要作用，拓展性研究发现环孢素A能够降低类子痫模型鼠全身炎性反应，抑制痫样抽搐发作；硫酸镁能够减轻类子痫模型鼠海马组织中星形胶质细胞和小胶质细胞的激活，促进CA3区的神经元存活，显著降低脑脊液中的炎性细胞因子水平，减轻脑水肿症状；α7nAChR激动剂尼古丁能够抑制子痫前期胎盘炎症和凋亡、抑制早产动物模型炎性反应延长妊娠时间。目前本项目研究成果发表SCI论文3篇，仍有部分研究在投稿过程中。研究成果获广东省科技进步二等奖1项。培养博士后出站1人，博士毕业1人，硕士毕业1人，在读博士硕士3人。本研究结果提示α7nAChR介导胆碱能抗炎通路通过抑制神经炎症和激活神经元PI3K-AKT通路来防止痫样后皮层神经元损伤，提出胆碱能抗炎通路对子痫抽搐中神经血管保护作用，为子痫防治提供新的靶点和理论依据。