电针对脑缺血再灌注后神经元损伤的关键调控基因Caspase-3、Caspase-1的干预作用研究

Our previous studies have confirmed: the electric acupuncture against cerebral ischemia reperfusion injury is associated with MAPK signaling pathways regulation,but its mechanism has not been fully clarified. Recent studies havt confirmed that cerebral ischemia reperfusion injury related to cell apoptosis and cell pyroptosis, and them were regulated by key genes of Caspase family of Caspase-3,Caspase-1, thus we put forward the hypothesis "electric acupuncture---activating Caspase gene families key gene regulation---against cerebral ischemia reperfusion injury", might one of the key protection mechanisms for cerebral ischemia-reperfusion injury. We made the model of cerebral ischemia reperfusion in rats from the improved method of Zea longa.Study the dynamic changes of the cell apoptosis , cell pyroptosis, Caspase-3 and Caspase-1 in rats of cerebral ischemia reperfusion, cerebral ischemia repurfusion added related retarder and gene-knockout mice at 24 hours by techniques of Terminal-deoxynucleoitidyl Transferase Mediated Nick End Labeling （TUNEL）,western blotting and reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR). Through above experiment,we try to study and explore the scientific possibility about the hypothesis "electric acupuncture-activating key gene of Caspase gene families regulation-against cerebral ischemia reperfusion injury",and trying to provide new theoretical basis about electric acupuncture treatment for cerebral ischemia-reperfusion injury.

我们以前的研究证实：电针抗脑缺血再灌注损伤与MAPK信号通路调控有关，但尚不能完全阐明其机理。新近的研究证实：脑缺血再灌注后神经元损伤与细胞凋亡和细胞焦亡有关，二者的关键调控基因分别是Caspase基因家族中的Caspase-3，Caspase-1，由此我们提出“电针刺激-启动Caspase基因家族关键调控基因-抗脑缺血再灌注后神经元损伤，是其抗脑缺血再灌注后神经元损伤的关键作用机制之一”的假说。以改良的Zea longa法的脑缺血再灌注模型，采用TUNEL、免疫印迹、RT-PCR等技术，观察电针对脑缺血再灌注、及其加入相关基因抑制剂和相关基因敲除小鼠脑缺血再灌注后24小时后细胞凋亡和细胞焦亡，以及Caspase-3、Caspase-1 表达水平动态变化的影响,探讨假说的科学性，为电针抗脑缺血再灌注后神经元损伤提供新的理论依据。

【摘要】背景：脑缺血一定时间恢复血液供应后，其功能不仅未能恢复，反而出现了更加严重的脑功能障碍，称为脑缺血再灌注(cerebral ischemia reperfusion，CIR) 损伤，而神经元凋亡是脑缺血再灌注后神经元损伤的最主要形式。研究提示，炎症反应在脑缺血再灌注损伤中促进继发性损害，是脑缺血再灌注后神经元损伤另一个重要原因，细胞焦亡是近年来发现并证实的一种新的程序性细胞死亡方式，作为一种伴随炎症反应的细胞死亡方式，其意义不亚于凋亡，而这两种细胞死亡形式都受到Caspase基因家族关键调控基因的调控。临床证明针刺是治疗缺血性中风病的有效方法，但目前对于其机制研究尚不十分清楚。因此，我们提出“电针刺激-启动Caspase基因家族关键调控基因-抗脑缺血再灌注后神经元损伤，是其抗脑缺血再灌注后神经元损伤的关键作用机制之一”的假说，拟通过实验研究验证其科学性。研究内容：以改良的Zea longa法的脑缺血再灌注模型，采用TUNEL、免疫印迹、RT-PCR等技术，观察电针对脑缺血再灌注、及其加入相关基因抑制剂和相关基因敲除小鼠脑缺血再灌注后24小时后细胞凋亡和细胞焦亡，以及Caspase-3、Caspase-1 表达水平动态变化的影响，探讨假说的科学性，为电针抗脑缺血再灌注后神经元损伤提供新的理论依据。结果：电针可有效改善脑缺血再灌注大鼠的神经功能缺损评分和缺血损伤后的脑梗塞面积，降低脑细胞凋亡指数，下调Caspase-3、Caspase-1 表达水平，其对脑缺血再灌注损伤的保护机制可能是通过对Caspase基因家族的调控从而实现的。科学意义：初步明确了电针抗脑缺血再灌注脑神经细胞凋亡及焦亡，主要是通过Caspase家族与细胞凋亡及焦亡的关键基因调控实现的。