JNK/p38 MAPK信号通路在高压氧预处理诱导大鼠脑缺血耐受中的作用

临床上缺血性心脑血管及外周血管疾病的发生与治疗过程中，可能导致中枢神经系统缺血损伤和再灌注损伤。大脑和脊髓的缺血再灌注损伤一般都后果严重。预防缺血再灌注损伤的一个重要研究方向是预处理措施研究。从实用性和安全性考虑，高压氧预处理相比缺血预处理和药物预处理具有明显优势。我们前期工作表明高压氧预处理对脑和脊髓缺血再灌注损伤具有明显保护作用，但是该作用的机制还不甚清楚。本申请拟利用大鼠前脑缺血模型和原代培养皮层神经元模型，从整体与离体多个水平研究JNK/p38 MAPK通路对高压氧预处理诱导脑缺血耐受作用的影响，并探讨JNK/p38 MAPK通路在其中的作用机制。本项目可对阐明高压氧预处理诱导脑缺血耐受机理提出新的见解，为高压氧预处理预防脑缺血再灌注损伤提供新的有意义的资料。鉴于心脑血管疾病的严重性及临床针对此类疾病行血管手术的迫切性，本研究为提高手术成功率、降低术后再灌注损伤具有非常现实的意义。

临床上缺血性心脑血管及外周血管疾病的发生与治疗过程中，可能导致中枢神经系统缺血损伤和再灌注损伤。大脑和脊髓的缺血再灌注损伤一般都后果严重。预防缺血再灌注损伤的一个重要研究方向是预处理措施研究。从实用性和安全性考虑，高压氧预处理相比缺血预处理和药物预处理具有明显优势。我们前期工作表明高压氧预处理对脑和脊髓缺血再灌注损伤具有明显保护作用，但是该作用的机制还不甚清楚。本申请拟利用大鼠前脑缺血模型和原代培养皮层神经元模型，从整体与离体多个水平研究JNK/p38 MAPK通路对高压氧预处理诱导脑缺血耐受作用的影响，并探讨JNK/p38 MAPK通路在其中的作用机制。本项目研究表明：高压氧预处理对MCAO模型大鼠具有明显的脑保护作用，确定0.25MPa、60 min、1次/日、连续5次的HBO预处理方案为合适的预处理强度和时间窗口。HBO预处理对原代培养的大鼠脑皮层神经元同样具有明显的保护作用，深入研究该保护作用的机制发现，HBO预处理抑制p38 MAPK蛋白的活化水平，从而降低缺氧神经元的凋亡率。进一步使用p38 MAPK抑制剂SB203580，证实p38 MAPK参与介导了HBO预处理的神经保护作用。而JNK蛋白表达水平和活性则没有明显变化，表明其没有参与介导HBO预处理的神经保护作用。p38 MAPK介导HBO预处理的神经保护作用的上游信号分子为ROS和HO-1/CO系统，下游效应分子包含Bcl-2蛋白等凋亡相关蛋白。具体讲就是HBO预处理过程生成ROS，激活HO-1/CO系统，继而抑制p38 MAPK蛋白的活化，使得Bcl-2蛋白表达上调，从而减少神经元凋亡，最终实现神经保护作用。本项目可对阐明高压氧预处理诱导脑缺血耐受机理提出新的见解，为高压氧预处理预防脑缺血再灌注损伤提供新的有意义的资料。鉴于心脑血管疾病的严重性及临床针对此类疾病行血管手术的迫切性，本研究为提高手术成功率、降低术后再灌注损伤具有非常现实的意义。