AMPK信号通路在电针预处理抗"脑缺血再灌注损伤"中的作用及机制

As a cellular energy governor, adenosine monophosphate-activated protein kinase（AMPK）,once activated by cerebral ischemia, participate in the substance and energy metabolism, anti-inflammatory, anti-apoptotic effects and repairment of neurons through numerous downstream targeted proteins and signaling pathways.It is reported that electroacupuncture preconditioning can activate the expression of AMPK in the peripheral target organs, but the its effects in the central nervous system has not been elucidated. Based on the new understanding of AMPK signaling pathway, with the help of the activator and antagonist of AMPK AICAR and Compound C respectively, we will introduce aged/young wild-type and α2-AMPK knockout C57BL/6 male mice ，and apply functional, morphology and molecular biology methods to investigate the effect of electroacupuncture preconditioning on the expression of AMPK in the hippocampus CA1 region, cortex, striatum. Combined with the observation of the pathological form and neuronal apoptosis in the above areas, we will try to prove the neuroprotection of electroacupuncture preconditioning by activating AMPK signaling. Further, the molecular mechanism of AMPK on the EA preconditioning against cerebral ischemia/reperfusion injury by AMPK→CRTC-1→CREB signaling pathway will be illustrated.

单磷酸腺苷激活的蛋白激酶（AMPK）作为一种细胞能量调控器，激活后通过其下游众多的靶蛋白及信号通路广泛参与机体的物质和能量代谢、抗炎、抗凋亡及神经元的修复等作用。研究证实，电针预处理可通过激活外周靶器官AMPK的表达与活化，发挥多种生物学效应，但对中枢神经系统内AMPK的影响尚未阐明。本课题基于目前对AMPK信号通路的新认识，拟选用C57BL/6野生及AMPKα2基因敲除小鼠，并采用AMPK激活剂AICAR及抑制剂Compound C，运用功能、形态、和分子生物学等综合方法，研究电针预处理对脑内海马CA1区、皮质区、纹状体等易损伤区AMPK信号表达与活化的影响，并结合观察对相应脑区组织病理形态以及神经元凋亡的影响，拟证实电针预处理通过激活AMPK信号通路实现脑保护作用，并从AMPK/CRTC-1/CREB信号通路初步阐明AMPK在电针预处理抗"脑缺血再灌注损伤"中的分子机制。

单磷酸腺苷激活的蛋白激酶（AMPK）作为一种细胞能量调控器，激活后通过其下游众多的靶蛋白及信号通路广泛参与机体的物质和能量代谢、抗炎、抗凋亡及神经元的修复等作用。研究证实，电针预处理可通过激活外周靶器官AMPK的表达与活化，发挥多种生物学效应，但对中枢神经系统内AMPK的影响尚未阐明。本课题基于目前对AMPK信号通路的新认识，采用C57BL/6小鼠，建立短暂性前脑缺血再灌注模型，并采用AMPK激活剂AICAR及抑制剂Compound C，运用功能、形态、和分子生物学等综合方法，研究电针预处理对小鼠脑海马CA1区、皮质区、纹状体等易损伤区AMPK信号表达与活化的影响，首次发现：1电针预处理可显著上调大脑缺血易损区AMPKαmRNA 及pAMPK蛋白水平，减少神经元凋亡及凋亡相关蛋白的表达，降低神经行为学评分，具有明显的抗“脑缺血再灌注损伤”的作用，其机制可能与AMPK信号通路的激活有关；2 AMPK抑制剂Compound C可以明显减弱电针预处理抗“脑缺血再灌注损伤”的作用，而其激活剂AICAR则可加强此种作用，这显示了AMPK信号通路在电针预处理抗脑缺血再灌注损伤中的关键作用。上述结果初步证实了我们提出的在短暂性前脑缺血模型中，AMPK信号通路参与电针预处理脑保护效应并发挥重要作用这一假说，为电针预处理的作用机制提供了新的理论支持。