Orexin-A调控星形胶质细胞谷氨酸转运体表达在缺血性脑损伤中的作用与机制研究

The treatment of cerebral ischemia is still a worldwide problem. Astrocytes are the most widely distributed nerve cells in the brain, regulate the glutamate transporter uptake of glutamate is one of the main ways to participate in the regulation of cerebral ischemia. Find molecules or drugs can modulate the expression of glutamate transporter is very important. Orexin-A is an endogenous neuropeptide, have widely functions in the central nervous system, but the role in ischemic brain injury is unclear. Our previous study found that astrocytes expressing orexin-A receptor, orexin-A upregulate glt-1 expression and reduce cerebral infarct area. This study we establish in vitro and in vivo models of cerebral ischemia, use microPET and other experimental methods to compare the differences of neurological damage in rats between orexin-A given or not, find the molecular signals of orexin-A mediated regulation glutamate transporter expression, such as Akt, ERK1/2, etc, and investigate the correlation between these signal molecules and experimental cerebral ischemia injury. The results are expected to clarify the protective effect and mechanism of orexin-A on ischemic brain injury by regulating astrocyte glutamate transporter expression, provide new ideas for the treatment of cerebral ischemia and drug development.

脑缺血的治疗目前依然是世界性的医学难题。星形胶质细胞是脑内分布最广泛的神经细胞，通过谷氨酸转运体摄取谷氨酸是其参与脑缺血调控的主要方式之一，寻找能够调控谷氨酸转运体表达的分子或药物意义十分重大。Orexin-A是一种内源性神经肽，其在神经系统功能广泛，但在缺血性脑损伤中的作用尚不明朗。本研究在前期发现星形胶质细胞表达orexin-A受体、orexin-A上调GLT-1表达并减少大鼠脑梗死面积的基础上，通过建立离体和在体脑缺血模型，利用microPET等实验方法，比较orexin-A给予与否大鼠神经功能损伤的差异，阐明介导orexin-A调控谷氨酸转运体表达的分子信号，比如Akt、ERK1/2等，并探讨这些信号分子与实验性脑缺血损伤发生、发展的相关关系。研究结果有望阐明orexin-A通过调控星形胶质细胞谷氨酸转运体保护缺血性脑损伤的作用与分子机制，为缺血性脑损伤的治疗与药物研发提供新思路。

脑缺血的治疗目前依然是世界性的医学难题。星形胶质细胞是脑内分布最广泛的神经细胞，通过谷氨酸转运体摄取谷氨酸是其参与脑缺血调控的主要方式之一，寻找能够调控谷氨酸转运体表达的分子或药物具有重大意义。本研究我们在动物水平和细胞水平研究了脑内orexin系统对脑缺血的保护作用。动物实验方面，我们通过microPET实验发现，给予orexin-A可以显著缩小MCAO模型SD大鼠脑缺血梗死面积；细胞实验方面，我们培养原代神经元,星形胶质细胞，造细胞缺血缺氧模型，结果发现给与orexin-A，星形胶质细胞谷氨酸转运体GLT-1的mRNA和蛋白水平显著上调，OX1R抑制剂可以阻断这一作用。给予30 nm的orexin-A，星形胶质细胞谷氨酸摄回能力显著上调，caspase3活性下降，细胞凋亡减少。OX1R/PKC/ERK1/2通路介导了orexin-A对星形胶质细胞谷氨酸转运体的调控以及对脑缺血损伤的神经保护作用。我们的研究首次明确报道orexin-A对缺血性脑损伤有保护作用，并且阐明其作用机制与调控星形胶质细胞谷氨酸转运体影响谷氨酸摄回能力有关。研究结果对以后orexin系统的功能研究有借鉴意义，为缺血性脑损伤的治疗提供了一个新靶点。