缺血性脑中风中CBS/H2S系统对Akt信号通路调控的分子机制

治疗缺血性脑中风，临床上至今仍无特效药物，就使得寻找有针对性的新的药物靶点成为必需之举。如果能在申请者前期研究CBS/H2S系统的基础上加以延伸，将该系统对神经细胞的确切作用及其分子机制考察清楚，该系统就有希望成为新的药物作用靶点。基于此设想，我们拟将以缺糖缺氧细胞模型和大鼠脑缺血再灌注模型为基础，以分别内含CBS过表达基因和CBS-siRNA的腺病毒为工具，采用先进的测试分析手段，从体内外两个方面，研究其转染神经细胞及在细胞内表达的情况，进一步确切探明CBS/H2S系统对体内外神经细胞的保护作用，研究清楚其发挥作用的分子机制，即是否可能通过调控Akt信号通路保护神经细胞，并重点探索CBS/H2S系统与Akt信号通路中各蛋白间的相互作用机制。最终阐明一个新的缺血性脑中风中神经细胞保护的信号通路，即CBS/H2S→Akt信号通路，为开发治疗缺血性脑中风的药物提供新的作用靶点和实验依据。

项目组人员根据项目计划书开展相关实验。硫化氢是一种新型的神经信号递质，它可通过调控神经、循环、免疫系统的不良信号减轻脑血管和脑实质的损伤。在缺血性脑中风中，硫化氢可以抑制海马神经元的损伤，但是，其机制尚未阐明。在此研究中，我们以四动脉结扎技术建立大鼠缺血性脑中风模型。以水迷宫和电刺激跳台实验检测缺血性中风动物的学习记忆能力，发现硫化氢能够明显缩短大鼠在定位巡航中找到水下平台的距离和时间，还能够显著延长动物在电刺激跳台实验中的潜伏期并减少错误次数。硫化氢可显著提高海马CA1区神经元的存活率，增强Akt的磷酸化，抑制ASK1和JNK3的磷酸化。硫化氢的这些作用，在通过脑室注射给予PI3K/Akt 的抑制剂LY294002干预后皆被明显削弱。以上结果表明，在缺血性脑中风中，硫化氢可明显改善海马神经元的存活，减轻学习记忆障碍，这种作用可能通过增强Akt的磷酸化从而抑制ASK1和JNK3的磷酸化而实现。