内源性大麻素系统对慢性脑低灌注大鼠认知功能障碍的调控作用

Chronic cerebral hypoperfusion (CCH) may lead to neurodegeneration and paly an important role in the cognitive impairment and dysfunction of the patient's social behavior. This pathophysiological procedure usually occurs in various kinds of cerebral vascular diseases with special respect to the neurodegeneration. It remains unknown how to prevent the cognitive deficit associated with CCH clinically. The endocannabinoid system (ECS) consists of the G protein coupled receptors CB1 and CB2, the endogenous ligands anandamid (AEA) and 2-arachidonylglycerol (2-AG), and the endocannabinoid-inactivating enzyme fatty acid amide hydrolase (FAAH). It has been shown that the ECS implicated in the endogenous regulation of different physiological functions in the central nervous system and the neuroprotective effects in the mammals. Our previous study demonstrated that CCH can result in the decrease of neuronal cannabinoid CB1 receptor expression in the hippocampal tissues in SD rats, suggesting the dysfunction of the ECS. In this study, we will investigate the key roles of CCH on the cognitive impairment and its regulation mechanisms in rats based on the receptor levels of the ECS, inactivity system and immune response (microglial activation). The study will enable us to find a new drug target and provide scientific evidence for improving the patient's cognitive function.

慢性脑低灌注可诱导神经细胞变性，是导致患者认知功能障碍和社会行为能力低下的重要因素，与多种神经变性性脑血管疾病的病理发生有着密切关系，临床上尚缺乏有效的干预措施。内源性大麻素系统（ECS）包括G蛋白耦联受体CB1、CB2，内源性配基AEA、2-AG及其内源性配基失活系统AEA水解酶FAAH等，研究表明，ECS在中枢神经系统具有多种内源性生理性调节作用并介导哺乳动物的神经保护作用。我们前期研究发现慢性脑低灌注可诱导SD大鼠海马组织中CB1受体表达水平明显降低，提示ECS功能异常。本项目拟以整体动物为研究对象，从ECS的受体水平、失活系统和免疫应答（小胶质细胞反应）等多维层面考察慢性脑低灌注对大鼠认知功能障碍影响的关键环节及其调控机制，有助于发现新的药物干预作用靶点，为改善患者的认知功能提供科学依据。

慢性脑低灌注（CCH）可诱导神经细胞变性，是导致患者认知功能障碍和社会行为能低下的重要因素，与多种神经变性性脑血管疾病的病理发生有密切关系，临床上尚缺乏有效的干预措施。本项目通过建立CCH大鼠动物模型，以整体动物为研究对象，从内源性大麻素系统(ECS)的受体水平、失活系统和免疫应答（小胶质细胞反应）等多维层面考察CCH对大鼠认知功能障碍影响的关键环节及其调控机制。经腹腔注射大麻素受体激动剂WIN55,212-2和（或）脂肪酰胺水解酶抑制剂URB597，结果发现：WIN55,212-2和URB597干预后，CCH大鼠海马组织中CB1受体表达增加，并改善CCH大鼠的认知功能障碍；WIN55,212-2和URB597通过抑制JNK依赖的非核信号传导途径部分逆转由CCH所致的神经元丢失、Bcl-2/Bax比率的降低及caspase-3的激活，从而抑制神经细胞凋亡；WIN55,212-2和URB597通过激活PI3K/AKT信号传导通路，上调由CCH所致的BDNF及p-CREB蛋白表达量的降低，拮抗认知功能损害；激活PI3K/AKT信号传导通路下游促凋亡基因如GSK-3β、FOXO3A和BAD的磷酸化，使其失活，抑制神经细胞凋亡； WIN55212-2和URB597可阻止NF-κB经典入核途径，降低由CCH导致的ROS及各种神经炎症因子如TNF-a、IL-1β、COX-2及iNOS的堆积，抑制小胶质细胞和星形胶质细胞反应。研究结果表明WIN55,212-2和URB597能有效抑制CCH诱导的神经细胞凋亡、神经炎症反应，而改善认知功能，具有一定的神经保护作用。URB597的神经保护作用优于Win55,212-2，两者联合应用具有一定的协同作用。