缺血再灌注脑内MAPK信号通路的调控机制及电针干预作用的研究

以改良的Zea longa法的脑缺血/再灌注模型，采用神经学分级评定、形态学、电镜、免疫组化与原位杂交、脑片制作及激光共聚焦扫描显微镜等技术，观察脑缺血/再灌注、脑缺血/再灌注加入相关阻滞剂及基因敲除小鼠脑缺血/再灌注后2h、6 h、1d、3d、1w不同时间段动物整体行为、病灶侧神经形态和细胞凋亡的动态变化，并探讨MAPK信号系统成员水平和mRNA 表达及相关调控因子作用的机制。观察电针"合谷"、"尺泽"、"足三里"和"三阴交"对凋亡相关各信号系统的调控作用，归纳提出"针刺刺激-复合信号调控-良性修养机制启动是其脑缺血/再灌注后治疗的关键作用机制之一"的科学假说,并对此进行系统地探讨。

【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，而梗塞血管血液再通后所引发的迟发性神经元死亡主要是通过细胞凋亡完成。而细胞凋亡主要通过丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases，MAPK)级联反应进行调控，MAPK级联反应主要通过相应的靶基因、靶蛋白的表达与合成来完成的，在脑缺血再灌注损伤中可能起着修复作用。临床证明电针在改善脑缺血再灌注损伤导致的神经缺损症状以及肢体运动功能的康复方面具有较好的疗效，但目前对于其机制研究尚不十分清楚，我们猜测电针治疗脑缺血再灌注损伤（脑中风）可能与通过启动MAPK家族信号通路有关，由此，我们提出“电针刺激—启动MAPK复合信号调控-启动组织良性修复”是电针抗脑缺血再灌注损伤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：本课题主要从TTC染色病理观察脑缺血病灶侧皮质和海马CA1区的形态学改变及电针干预作用、采用神经学分级评定测试以上各缺血时段的运动行为等整体功能；通过TUNEL法检测各时段病灶局部神经细胞凋亡指数及针刺的干预作用；采用免疫组化和RT-PCR，western blot检测脑缺血/再灌注后各时段病灶侧大脑皮质和海马CA1区凋亡MAPK家族信号相关因子水平及mRNA 表达，对照研究针刺的干预效应；制作各缺血时段的脑片，采用激光共聚焦扫描显微镜检测病灶周围区大脑皮层和海马中p38MAPK、JNK、ERK表达水平、相互关系及针刺干预作用。探究“针刺刺激-复合信号调控-良性修养机制启动”是脑缺血/再灌注后治疗的关键作用机制之一的科学假说并对此进行系统的探讨。结果：发现电针能明显改善脑缺血/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，降低细胞凋亡指数，其抗脑细胞凋亡的机制可能与电针调控MAPK家族的信号通路有关，即主要是通过上调p-ERK,抑制p-P38，p-JNK信号通路的表达。科学意义：初步阐释了电针治疗脑缺血再灌注损伤的机制，可能是通过“电针刺激—启动MAPK复合信号调控-启动组织良性修复”来实现的。