CyclinD1途径在氯胺酮诱导未成熟大脑退行性变中作用及机制的研究

氯胺酮是儿科常用麻醉药，因其可能导致发育中神经退行性变，所以临床安全性日益受到重视。我们的前期研究显示，氯胺酮持续作用可诱导大鼠未成熟神经细胞凋亡，这一作用呈时间及剂量依赖性，且使细胞周期蛋白cyclinD1及CDK4、E2F1等相关蛋白高表达，但机理未知。另有研究发现氯胺酮可激活cylinD1的转录因子NF-κB，据此，我们推测氯胺酮可能通过NF-κB调节cyclin D1，异常启动细胞周期，从而导致神经细胞凋亡。本课题拟从以下三个环节进行探讨：.1）NF-κB环节：氯胺酮激活NF-κB的机制？.2）cyclinD1环节：氯胺酮如何调节cyclinD1，是否与NF-κB激活有关？.3）下游环节：cyclinD1下游蛋白在氯胺酮诱导凋亡中的作用及机制？.本研究系连续深入课题，与儿科临床麻醉和镇痛药物的选择密切相关，并可为预防和治疗氯胺酮诱导的神经退行性变寻找靶点。

氯胺酮是儿科常用麻醉药，因其可能导致发育中神经退行性变，所以临床安全性日益受到重视。我们的前期研究显示，氯胺酮持续作用可诱导大鼠未成熟神经细胞凋亡，但机理未知。本课题按照原计划进行以下三个环节的研究：1）NF-κB环节; 2）cyclinD1环节; 3）cyclinD1下游环节。 并新增以下研究内容：分别从正常生理状态和模拟临床病理状态两方面，观察氯胺酮对未成熟神经细胞的毒性作用，探讨不同生理状况下氯胺酮诱导未成熟神经细胞凋亡的作用及可能途径；氯胺酮对代谢型谷氨酸受体1（mGLUR1）和代谢型谷氨酸受体5（mGLUR5）的影响。. 研究结果：.1、在体内及体外实验中，氯胺酮均可诱导大鼠未成熟神经细胞凋亡，且这一作用呈时间依赖性和剂量依赖性。.2、氯胺酮上调P7大脑皮质及E18皮质神经细胞中P65、P50I-kkα和I-kkβ蛋白的表达水平；下调I- κB蛋白表达水平；以上现象呈时间和剂量依赖性，提示：NF-κB信号通路的激活可能也参与了氯胺酮诱导未成熟神经细胞凋亡的调节。.3、氯胺酮可使细胞周期蛋白cyclinD1及CDK4、E2F1等相关蛋白高表达。提示：CylinD1／Cdk4-E2F1-Bim-Cleaved Caspase-3通路可能是氯胺酮诱导大鼠体内及体外模型中未成熟神经细胞凋亡的过程的机制之一。.4、与正常P7幼鼠相比，病理状态时（CFA炎症模型），氯胺酮对未成熟神经细胞毒性作用存在差异，其诱导大鼠未成熟神经细胞凋亡的能力减弱。正常生理状态下，氯胺酮可使AKT和GSK-3β蛋白磷酸化率下降；病理状态下，氯胺酮也可使pAKT和pGSK-3β的表达下降，但下降的幅度较正常生理状态小；上述现象呈时间和剂量依赖性。我们推测：AKT-GSK-3β信号途径的激活与氯胺酮诱导未成熟神经细胞凋亡过程密切相关，提示AKT-GSK-3β信号途径也参与了该过程的调节。.5、代谢型谷氨酸受体1（mGLUR1）和代谢型谷氨酸受体5（mGLUR5）与神经退行性变疾病的发生发展密切相关；mGLUR5可通过Homer蛋白结合NMDAR，mGLUR5可激活PKC，PKC磷酸化NMDAR引起其功能的改变。另ketamine是NMDAR非竞争性拮抗剂，又其可引起未成熟神经细胞的退行性变。我们推测：ketamine可能对mGLUR1和mGLUR5产生影响。