KCC2—GABA A受体反转（converting）在丙泊酚后处理脑保护作用中的机制研究

脑缺血患者围手术期麻醉药物选择是急需解决的临床问题。项目组前期发现丙泊酚后处理对脑缺血再灌注损伤①具有急性期（24h）保护作用，发表于"Brain Research"；②提供长程（28d）脑保护，"Journal of Neurochemistry"已修稿，但其对中枢抑制性受体GABA A受体反转的影响尚不清楚。本研究制作大鼠MCAO模型（缺血1h后再灌注），应用具有后处理保护作用丙泊酚（20mgokg-1oh-1）于再灌注即刻输注2h，采用Real-time PCR、western blot、免疫荧光法检测KCC2动态表达，应用KCC2抑制剂探讨KCC2活性改变对丙泊酚后处理的调控作用；并进行大鼠海马脑片培养，应用GABA A受体激动剂、KCC2激动剂来探讨KCC2-GABA A受体converting在丙泊酚后处理中的调控机制，从而为脑缺血人群麻醉药物的合理选择提供指导和依据。

研究背景及方向：本项目中重点研究钾离子-氯离子 共转运体2（K+-Cl− cotransporter 2, KCC2）—GABAA受体converting在脑缺血/再灌注引发的迟发性神经元死亡中的作用，及其对丙泊酚后处理脑保护作用的调控，从而为脑缺血及其高危人群麻醉药物的合理选择提供指导和依据。.主要内容：研究分为两部分：（1）在体动物实验，制作MCAO模型，具有后处理急性脑保护作用丙泊酚（20 mg • kg-1 • h-1）于再灌注即刻输注2 h，提前15 min应用KCC2抑制剂DIOA，观察神经功能缺损程度评分、海马CA1区神经元损伤程度、神经元树突棘密度以及KCC2在GABA能中间神经元表达，阐明KCC2在丙泊酚后处理脑保护作用中的动态变化及其对丙泊酚后处理的调控；（2）离体大鼠海马脑片培养，制作氧糖剥夺（OGD）模型，与具有后处理脑保护作用相应浓度丙泊酚（1.2 μg/ml）进行孵育，加入GABAA受体抑制剂bicuculline或KCC2激动剂NEM，通过记录自发兴奋性突触后电流（sEPSC）、自发抑制性突触后电流（sIPSC）、微小抑制性突触后电流（mIPSC）、神经元内Cl−浓度、KCC2 mRNA和蛋白表达证实KCC2—GABAA受体converting是丙泊酚后处理脑保护作用中关键性调控机制。.重要结果：在体研究：（1）丙泊酚后处理能降低脑缺血再灌注损伤大鼠行为缺陷评分，提高海马CA1区神经元存活率，降低CA1区树突棘密度，促进GABA能中间神经元KCC2表达，具有急性（24h）脑保护作用；（2）缺血28天后，丙泊酚后处理仍能提高改善大鼠认知功能、增加海马CA1区神经元存活率及KCC2表达，发挥长程保护作用；提前给予DIOA部分逆转丙泊酚脑保护作用。离体研究：OGD能够增强海马CA1区锥体神经元EPSCs，抑制IPSCs，导致神经元损伤。丙泊酚后处理能够逆转OGD损伤后海马IPSCs 的降低，同时促进KCC2表达，降低细胞内氯离子浓度，维持GABAA受体正常功能。给予KCC2激动剂NEM，可增强丙泊酚后处理保护作用。.科学意义：将丙泊酚后处理脑保护作用的研究从中枢兴奋性递质及其受体系统扩展到中枢抑制性递质及其受体系统，这是对丙泊酚后处理脑保护机制的有力补充。