L型钙离子通道在沙林诱导迟发性神经病中的作用机制

Nerve agents (organophosphorus) induced delayed neuropathy (OPIDN) is one of the typical sequelaes of nerve agent exposure. Durg for nerve agent are ineffective for the treatment and prevention of OPIDN. The detailed mechanisms of OPIDN remain largely unexplored. It is reported that calcium overload in hippocampal neuron is associated with OPIDN. Nimodipine, the L-type calcium channel blocker, can prevent the appearance of OPIDN in animal model. This research based on our previous studies in which the OPIDN model in guinea pigs was established by repeated low dose of sarin expose. Proteomic and metabnomic methods will be applied to search the biomarkers related to L-type calcium channel, and the L-type calcium channel in OPIDN will be discussed. Secondly, we will block the L-type calcium channel with nimodipine, and the effects of nimodipine on the provention and treatment of OPIDN will be evaluated in guinea pigs will be evaluated. Combined with the results of proteomic and metabnomic studies, we will illustrate the role of L-type calcium channel in OPIDN, and provide valuable information for nimodipine in clinical treatment and prevention of OPIDN.

神经毒剂诱导的迟发性神经病变（OPIDN）是神经毒剂中毒后典型的后遗症之一，传统的治疗神经毒剂中毒的药物均不能治疗和预防OPIDN。目前对OPIDN的发病机制还不明确，传统认为OPIDN的发生与海马组织神经元的钙离子过载有关，亦有文献报道在动物模型上L型钙离子通道阻断剂尼莫地平对OPIDN有治疗和预防作用，提示OPIDN的发生与L型钙离子通道相关。本课题已通过低剂量重复的沙林染毒构建豚鼠OPIDN模型，在此基础上借助蛋白组学和代谢组学技术平台，寻找L型钙离子通道相关的生物标志物，探讨L型钙离子通道在OPIDN中的作用机制；其次通过尼莫地平阻断L型钙离子通道，考察其对OPIDN中的预防和治疗效果，并结合蛋白组学和代谢组学实验结果，明确L型钙离子通道在OPIDN转归中的作用机制，并为尼莫地平在OPIDN的临床应用提供实验基础。

神经毒剂诱导的迟发性神经病变（OPIDN）是神经毒剂中毒后典型的后遗症之一，目前OPIDN的发病机制还不明确。由于OPIDN潜伏期长、临床症状不明显，不能够引起足够的重视，也没有有效的预防手段。传统的治疗神经毒剂中毒的药物如阿托品、吡啶肟、地西泮等均不能治疗和预防OPIDN。因此，探讨OPIDN的发病机制，可以为生化战争、武器消减意外事故和恐怖袭击下神经毒剂所诱导的OPIDN的临床预防和治疗提供理论依据。.1. 本课题通过低剂量重复的沙林染毒构建豚鼠OPIDN模型，评价了L型钙离子通道阻断剂尼莫地平对OPIDN的干预作用。通过Morris水迷宫实验对豚鼠的学习、记忆能力进行测定，结果显示长期低剂量沙林重复注射能够造成豚鼠空间学习、记忆能力损伤，而尼莫地平对这一损伤具有一定的预防作用，但对这一损伤的治疗作用不显著。因此在后续章节的讨论中，重点讨论沙林诱导迟发性神经病变的机制及尼莫地平的预防作用。.2.本研究首先建立了豚鼠脑部海马组织的微透析取样模型，通过反透析法测定尼莫地平在海马组织内的回收率。另外，我们建立了高通量、高灵敏度的LC-MS/MS分析方法，并进行了完整的方法学验证。本文的研究证实微透析技术结合LC-MS/MS分析方法，能够成功的用于尼莫地平在海马组织中的代谢动力学研究。.3.建立了基于代谢组学和蛋白组学的系统生物学平台，研究尼莫地平对OPIDN预防作用的分子机制。海马组织主要负责存储信息，是情感行为和学习记忆等高级神经活动的关键部位，大量的文献提示我们海马组织在OPIDN的发生、发展中可能发挥重要作用，因此深入系统的研究神经毒剂暴露后海马组织的变化具有显著的生物学意义。本研究首先以海马组织蛋白组和代谢组为研究对象，应用2D-PAGE-MALDI-TOF和LC-MS/MS技术，研究沙林诱导的OPIDN豚鼠在尼莫地平干预后，其在海马组织在蛋白组和代谢组层次上的表达差异。最终得到5种差异蛋白和9种差异小分子代谢物，并对结果进行验证。基于得到的生物标志物构建信号通路，发现沙林诱导的OPIDN与能量代谢、鞘糖脂代谢、嘧啶代谢、三羧酸循环、和氧化应激等等过程相关，而尼莫地平通过改变这些过程，对沙林诱导的OPIDN发挥预防作用。.本项目资助发表SCI论文1篇，EI论文1篇，待发表SCI论文2篇。