缺血性脑损伤对血脑屏障上P-糖蛋白功能和表达的影响及其机制研究

应用大鼠局灶性脑缺血损伤模型结合流式细胞术、蛋白印迹法以及高效液相色谱法动态观察缺血后24小时血脑屏障上P-糖蛋白功能和表达的变化，为脑缺血后神经元保护剂的应用提供可参考的时间点；蛋白印迹法动态观察缺血后24小时脑内TNF-α、内皮素-1、一氧化氮合酶的表达变化，研究此变化与P-糖蛋白功能和表达变化的相关性；应用大鼠脑微血管内皮细胞-神经元-神经胶质细胞共培养技术体外模拟血脑屏障，建立共培养体系缺氧模型，应用流式细胞术、蛋白印迹法以及高效液相色谱法动态研究缺氧后24小时共培养体系中P-糖蛋白功能和表达的变化以及多种阳性药的影响，从中寻找影响P-糖蛋白功能和表达变化的信号通路，为应用药物手段选择性抑制血脑屏障上P-糖蛋白外排功能、增加血脑屏障药物通透性、改善脑缺血的药物治疗效果提供实验依据和特异性药物作用靶点。

本课题如期完成了各项实验内容。动物实验结果：1.MCAO大鼠阻塞侧脑组织荧光素钠水平在阻塞后2小时开始升高，6小时有显著性差异，并随阻塞时间的延长继续升高。2.阻塞侧脑组织Rh123水平在阻塞1-3小时均低于非缺血侧、阻塞4小时迅速下降，阻塞6小时有所回升但仍低于非缺血侧。3.阻塞侧BBB上P-gp表达在缺血后4小时后持续显著增强。4.阻塞侧脑组织及脑微血管TNF-α表达在缺血后2小时持续显著增强。5.阻塞侧脑组织ET -1表达变化趋势与TNF-α一致。6.阻塞侧脑组织及脑微血管NOS活性在缺血后1小时持续显著增高。离体实验结果：1. 共培养体系缺氧缺糖（OGD ）4-6小时后荧光素钠跨膜转运显著加快、RBMEC生长受到抑制、跨膜电阻降低。 2. OGD 2小时后RBMEC上P-gp表达增强。 3. OGD 2-3小时 Rh123由内室到外室的转运（A to B）明显减慢、4-6小时后显著加快，OGD 0-6小时由外室到内室的转运（B to A）加快。 4. OGD 2小时后RBMEC上TNF-α、ET-1、NOS、PKC表达显著增强。5. 正常条件下15μg/ml H398、100nM JKC-301、100nM RES-701-1、5μM L-NMMA、20nM BIM 和 2μM SN50对RBMEC上P-gp表达、荧光素钠及Rh123跨膜转运、RBMEC生长及跨膜电阻均无明显影响。6.OGD后3小时上述浓度的工具药均可下调RBMEC上P-gp表达、促进Rh123由内室到外室的转运（A to B）、抑制由外室到内室的转运（B to A）。7. OGD后3小时上述浓度的工具药分别下调RBMEC上ET-1, NOS 和 PKC 表达，对TNF-α表达无明显影响。结论：1.MCAO后6小时BBB紧密连接破坏，BBB通透性显著增加。2.BBB上P-gp表达在缺血后4小时持续显著增强，缺血6小时尽管BBB通透性显著增加但P-gp仍可部分阻止底物进入脑内。3.脑缺血后BBB上P-gp的药物调控时间窗为缺血后0-4小时。4.脑缺血后脑微血管上TNF-α、ET-1、NOS的过度表达与P-gp变化密切相关，TNF-α-ET-1-NOS-PKC-NF-kB通路能上调BBB上P-gp表达，此通路有望成为选择性抑制BBB上P-gp的药物靶点。