区域性低温联合NAMPT治疗大鼠缺血性卒中的效果及神经保护机制分析

Both hypothermia and neuroprotectants have neuro-protective effects. However, many factors will interfere the potential neuro-protective effects in clinical practice. The current study focuses on exerting the advantages and avoiding the disadvantages by combining the two interventions. Our previous studies found that local mild hypothermia decreased the cerebral infarction volume and lessened the inflammation reaction. Another study suggested that NAMPT had neuro-protective potential for focal cerebral ischemic stroke in rats. This study was designed to combine local mild hypothermia and NAMPT to treat rat model of focal cerebral ischemia/reperfusion. Our goals are to find whether the combination therapy can decrease the infract volume and improve neurological function more efficiently, whether local mild hypothermia can extent the NAMPT treatment window and improve NAMPT efficacy. We also want to verify the hypothesis that neurogenesis and vascular regeneration are involved in the neuro-protective effects due to the combination of local mild hypothermia and NAMPT, which will pave the way for further clinical transformation.

低温和神经保护药物都具有神经保护作用，但是其在临床应用时都具有自身局限性。二者联合应用可以避免单独使用时的缺点且效果更好。我们前期研究发现区域性低温具有抑制细胞凋亡、降低梗死体积、减轻炎症反应等优点；而应用尼克酰胺磷酸核糖转移酶 (NAMPT) 可以降低缺血性脑卒中大鼠的梗死体积，改善神经功能评分。本课题拟采用大鼠脑缺血再灌注作为病理模型，利用区域性低温和NAMPT联合使用的方法，判定二者联合能否协同降低模型大鼠的梗死体积、改善模型大鼠的神经功能；评估区域性低温能否延长NAMPT治疗的时间窗和治疗效果；进一步分析联合应用后细胞凋亡、血管再生和神经再生情况，以确定区域性低温联合NAMPT治疗的神经保护作用机制，从而为下一步的临床转化提供实验依据。

项目的背景：在缺血性脑卒中取栓治疗的新时代，血管再通率显著提升，但是患者良好神经功能预后的比例并未同步显著提升。因此，有必要开展血管再通基础上神经保护治疗。低温是最有临床转化前景的治疗方法，神经保护药物与低温联合、或者不同低温方法的联合，具有理论上神经保护作用叠加的可能。此项研究旨在探索上述联合神经保护方法的有效性、作用机制和临床应用前景。.主要研究内容：依托SD雄性大鼠右侧大脑中动脉阻塞（MCAO）模型，探索局部血管低温(IACIs)联合NAMPT的神经保护作用；探索IACIs联合药物低温的神经保护作用。从细胞凋亡、氧化应激、血管屏障损伤、炎症因子表达水平等方法，探索低温联合治疗的神经保护作用机制。.重要结果：我们研究发现，IACIs联合NAMPT具有神经保护作用，可以降低梗死体积、减轻神经功能缺损；IACIs联合药物低温具有稳定、持续的降温作用，组织病理学、MRI影像学等方法证明神经保护作用更明显。低温联合治疗可以降低MCAO后BBB的损伤。低温联合治疗可以升高ATP水平，降低ROS水平，升高抗凋亡蛋白水平（Bcl-2, Bcl-xL），降低促凋亡蛋白（AIF, Bax）水平。蛋白芯片测定半暗带组织发现，低温联合治疗降低促炎症因子（IFN-γ, IL-2, TNF-α）表达，升高抑制炎症因子（IL-4和IL-10)的表达。ELISA测定进一步证实蛋白芯片测定结果。.关键数据及其科学意义：大鼠MCAO模型可以模拟取栓再通治疗，本研究揭示血管再通基础上的低温联合治疗具有稳定、持续的降温作用，具有长期、明确的神经保护作用；阐释了低温联合治疗通过调节凋亡、炎症因子表达而发挥神经保护作用；提示IL-4和IL-10可能是受损神经元发出的help-me信号；为下一步转化研究提供新思路。