中枢胆碱能抗凋亡通路在急性缺血性脑损伤中的保护作用及其机制研究

近年来，外周胆碱能通路，即迷走神经-乙酰胆碱(ACh)-α7亚单位的N型ACh受体(α7nAChR)通路,在外周疾病中的作用研究很多，并取得了一系列的重大突破。我们在研究中发现,增加内源性ACh可减轻动物缺血性脑损伤，提示脑内也可能存在胆碱能通路。进一步研究发现：通路重要受体α7nAChR在脑组织内有表达,受体阻断剂甲基牛扁碱(MLA)可以阻断卡巴胆碱的抗细胞凋亡作用。在此基础上，进一步研究中枢胆碱能抗凋亡通路减轻脑损伤的机制,主要内容:首先利用脑卒中倾向的自发性高血压大鼠制作缺血性脑损伤模型,确定ACh减轻脑损伤作用的M或/和N受体机制；第二是利用基因敲除小鼠确定ACh作用的α7nAChR机制；第三，利用原代神经元培养及RNA干扰技术,观察ACh-α7nAChR下游通路是否与sirt1有关。本项目的意义在于，阐明中枢胆碱能通路，有利于发现新的减轻缺血性脑损伤途径,为临床治疗提供新的靶点。

近年来，外周胆碱能通路，即迷走神经-乙酰胆碱(ACh)-α7N型ACh 受体(α7nAChR)通路，在外周疾病中的作用研究很多，并取得了一系列的重大突破。我们在前期的工作中发现，脑内也存在α7nAChR，提示脑内也可能存在相应的中枢胆碱能通路。本项研究中，我们利用去窦弓神经术(Sinoaortic denervation, SAD)破坏动脉压力感受性反射(arterial baroreflex, ABR)功能，从而破坏中枢胆碱能通路，抑制中枢和外周迷走神经功能，降低囊泡型乙酰胆碱转运体(vesicular acetylcholine transporter, VAChT)表达，影响ACh释放，从而弱化对其受体α7nAChR的作用，加重急性缺血性脑损伤。而增加内源性ACh则可以显著地减轻脑损伤。我们进一步利用M受体以及N受体阻断剂、α7nAChR基因敲除小鼠以及离体细胞实验，确定中枢胆碱能通路的物质基础为ACh-α7nAChR，并明确ACh和α7nAChR对急性缺血性脑损伤的保护作用。增加内源性ACh，激活胆碱能通路，通过α7nAChR，抑制神经细胞凋亡，减轻神经损伤，发挥脑保护作用。在完成以上主要研究内容的基础上，我们在本项基金的支持下，进一步探索激活胆碱能通路的一些方法，如新斯的明等药物直接激活，或限制饮食等方法改善ABR功能进而激活，最终均能减轻急性脑缺血损伤。其中限制饮食(正常饮食的60％)是其中作用最强的一种激活手段。长期限制饮食，可以显著地延缓SHR-SP脑卒中发生，延长其生存时间，其作用通过与ABR-胆碱能通路相关，与sirt1通路无关，sirt1基因敲除后，并不影响热量限制的对脑卒中的保护作用。总之，ABR-ACh-α7nAChR可能是中枢胆碱能通路发挥保护作用的重要作用通路，限制饮食可以通过激活本通路发挥神经保护作用，而与sirt1作用无关。