MMPs介导DG时空表达的变化在大鼠脑缺血损伤发病机制中的作用

肌营养不良蛋白聚糖（dystroglycan,DG)广泛分布于脑组织血脑屏障基底膜两侧星形胶质细胞、血管内皮细胞胞膜及部分GABA能神经突触的后膜，DG在脑缺血损伤中的角色尚不清楚。研究证实，在大鼠脑缺血病灶及周边基质金属蛋白酶-2/-9(matrix metalloproteinase, MMP-2/-9)水平明显上升；课题组新近发现，MMP-2/-9能够裂解大鼠坐骨神经施万细胞膜上的DG。据此本课题提出以下假说，在脑缺血损伤病灶中心及缺血半暗带区，表达增高的MMP-2/-9可能介导DG的裂解，该裂解可能从血脑屏障及神经突触重塑性两方面参与了脑缺血损伤。本项目拟应用大鼠脑缺血模型，通过行为学判定、IFT/FISH/PCR/Western/电镜等病理及分子生物技术，检测治疗后神经功能、梗死面积、水肿程度、脑缺血损伤相关蛋白时空变化及内在分子机制。本课题将有助于拓展对脑缺血发病机制的认识。

脑梗死是严重威胁人类健康的神经科常见病，近年来，有关肌营养不良蛋白聚糖（dystroglycan，DG）的研究多局限于肌肉病中，在脑梗死中的研究甚少。DG广泛分布于脑组织中，有关基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase ，MMP）裂解DG在脑缺血发病机制中的作用，至今尚未发现相关的研究报道。本课题探讨在脑梗死发病过程中，缺血脑组织中MMP-2/-9是否能够裂解DG，并探讨该裂解在脑梗死发病机制中的作用，进一步通过抑制MMP-2/-9的活性，从而改善脑梗死的预后。. 本课题主要内容是MMP-2/-9裂解DG介导脑缺血损伤的机制及卡托普利抑制MMP-2/-9表达对脑缺血损伤的保护作用的研究。本项目应用小鼠永久性大脑中动脉闭塞（pMCAO）模型，通过免疫组化检测/ Western blot/ PCR/IFT/电镜/ TTC染色/伊文思蓝含量检测等技术，检测脑缺血损伤后MMP-2/-9裂解DG相关蛋白的变化及分子机制，同时检测卡托普利治疗后血脑屏障通透性、水肿程度、梗死体积及神经功能评分的变化。. pMCAO组小鼠缺血后2h、6h、24h、3d、6d缺血侧脑组织中MMP-2、-9表达较对照组明显升高（P<0.01，P<0.01），同时伴随着β-DG明显的裂解（P<0.01），血脑屏障通透性增加(P<0.01)，脑水肿程度的增加(P<0.01)及脑梗死体积明显增加(P<0.01)；与pMCAO 组相比，MMP-2、-9抑制剂卡托普利显著地抑制了MMP-2、-9的表达（P<0.01，P<0.01）及β-DG的裂解（P<0.01），显著地降低了血脑屏障的通透性(P<0.01)、脑水肿程度(P<0.05)及脑梗死体积(P<0.01)，显著地改善了神经功能评分(P<0.01)。另外，透射电镜观察发现，MMP-2/-9裂解DG使星形胶质细胞对基底膜的粘附性下降，使足突脱离基底膜，水通道蛋白AQP4极性改变，血脑屏障通透性增加，卡托普利可抑制该裂解，缓解血脑屏障通透性增加。. 本研究从临床需要出发，致力于寻找可行的治疗新途径，通过MMP-2/-9抑制剂卡托普利应用，为脑梗死的治疗提供了新的药物靶点，具有重要的现实意义。另外，本研究证实脑缺血后MMP-2/-9介导的DG裂解参与了脑缺血损伤的发病过程，该理论深化和完善了对脑缺血机制的认识。