花椒毒酚对大鼠脑缺血损伤的保护及海马突触传递功能的调控作用

缺血性脑血管病发病机制错综复杂，本课题利用大鼠MCAO脑缺血再灌注损伤模型，研究花椒毒酚（xanthotoxol，XT）抗脑缺血损伤作用并探讨其机制同保护脑线粒体、抗炎、抗氧自由基损伤、抑制钙超载及抗神经细胞凋亡等多个环节有关；应用原代培养的乳鼠大脑皮层和海马神经元氧糖剥夺模型，进一步揭示XT对脑缺血损伤的保护作用及其机制。脑缺血后脑内突触传递和突触可塑性变化已成为脑缺血损伤神经康复的重要理论基础，长时程增强（LTP）是海马突触传递和突触可塑性的重要形式，是学习记忆的神经细胞学基础，通过应用电生理学（在体场电位细胞外记录）和分子生物学方法，研究XT对脑缺血再灌注损伤后海马Schaffer侧枝纤维-CA1通路LTP的产生及海马突触传递功能的调节作用，探讨其机制同抑制脑缺血后海马NR2B表达下调和增强线粒体转录因子A (mtTFA)表达有关，为XT临床用于缺血性脑血管病提供理论依据。

花椒毒酚（xanthotoxol，XT）是一种从中药蛇床子、白芷和北沙参中提取的香豆素类化合物。研究证实，XT具有抗炎、抗氧化、镇静、抗心律失常和镇痛作用。我们的前期研究显示，XT有抗脑缺血损伤的作用，但是，其确切的作用机制还不清楚，本课题拟从体内和体外实验进一步研究XT对脑缺血损伤的保护作用及其作用机制。研究结果如下：(1)利用大鼠大脑中动脉阻断(MCAO)局灶性脑缺血再灌注损伤模型研究花椒毒酚的脑保护作用，结果显示：①XT能改善大鼠脑缺血再灌注后神经功能行为缺陷评分，减轻脑水肿和降低脑梗死范围，改善缺血区局部脑血流量。②XT可降低脑线粒体膜肿胀度、膜流动性和跨膜电位，提高脑组织中SOD和GSH-Px活性，减少MDA含量及抑制iNOS的活性和减少NO和ROS的产生，抑制脑组织中Na+,K+-ATPase和Ca2+-ATPase活性的降低。③XT能明显降低ICAM-1和E-selectin在缺血区的表达，抑制MPO活性，减轻中性粒细胞的浸润，抑制炎症因子IL-1, TNF-, IL-8的产生，减少iNOS、COX-2及NF-кB p65在缺血区的表达。④XT能减少TUNEL染色阳性细胞数，增加Bcl-2的表达，降低Caspase-3和P53的表达。⑤XT可通过增加NR2B和mtTFA的表达，改善脑缺血再灌注损伤致Schaffer侧枝-CA1区LTP诱导的抑制，改善脑缺血再灌注损伤后海马CA1区的突触传递。(2)利用离体培养的脑片氧糖剥夺（OGD）损伤模型研究发现，XT可抑制脑片活力的降低，明显减少LDH漏出，减少p-p38、NF-κB p65在OGD损伤后脑片中的表达，XT 对培养的离体脑片OGD损伤有保护作用。(3)利用跳台法研究XT对小鼠脑缺血再灌注损伤后学习记忆的影响，研究显示，XT可缩短潜伏期、减少错误次数，对小鼠脑缺血再灌注后学习记忆损伤有改善作用。我们的研究结果揭示，XT可通过减轻氧化应激和炎症反应而发挥对脑缺血损伤的保护作用。