神經(jīng)甾體對(duì)缺血性腦損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制的研究.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和醫(yī)療保健事業(yè)的健全，我國(guó)已進(jìn)入一個(gè)高齡化社會(huì)。腦血管疾病的死亡率已居死亡病因的第三位，而至今仍缺乏有效的預(yù)防和治療措施。腦血管疾病的死亡率和致殘率之所以很高，是因?yàn)椴溉轭悇?dòng)物的中樞神經(jīng)元對(duì)缺血的耐受性非常低，而且再生能力又相當(dāng)差，所以如何更有效地保護(hù)缺血引起神經(jīng)元死亡，一直是基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)研究的焦點(diǎn)。 神經(jīng)甾體是指中樞神經(jīng)元自身合成的一類甾體激素。脫氫表雄酮(dehydrocpiandrosterone，DH

2、EA)和脫氫表雄酮硫酸鹽(dehy-droepiandrostcrone sulfate，DHEAS)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中含量最豐富、活性最強(qiáng)的神經(jīng)甾體之一。研究證明，DHEA和DHEAS能增強(qiáng)大鼠的學(xué)習(xí)記憶功能和改善高齡大鼠的記憶力減退。臨床資料表明，DHEAS的腦內(nèi)濃度隨著加齡逐漸降低，與老年性癡呆癥(包括阿爾茨海默病和血管性癡呆)的發(fā)病呈負(fù)性相關(guān)。目前DHEA已廣泛用于雄激素不足的替代治療，但是在預(yù)防和治療缺血性腦損傷和阿爾茨海默病的

3、臨床前期試驗(yàn)中未得到一致的結(jié)果。本課題將進(jìn)一步深入研究DHEA和DHEAS對(duì)缺血性腦損傷的保護(hù)作用、有效時(shí)間窗及其調(diào)控分子機(jī)制，為DHEA和DHEAS能更有效地應(yīng)用于缺血性腦損傷的治療提供理論依據(jù)。早期的研究發(fā)現(xiàn)，短暫性不完全腦缺血損傷大鼠海馬CA1區(qū)的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(Long-term potentiation，LTP)誘導(dǎo)，降低N-甲基-D-天門冬氨酸(N-methyl-D-aspartate，NMDA)受體亞基NR2B的酪氨酸磷酸化水

4、平，提示下調(diào)NMDA受體的表達(dá)可能是LTP損傷的主要原因之一。我們的前期研究證明，DHEAS通過(guò)激活sigma-1(σ1)受體能上調(diào)NR2B酪氨酸磷酸化水平。因此，本課題提出DHEAS能改善腦缺血導(dǎo)致的。NR2B酪氨酸磷酸化水平下降，又可能恢復(fù)缺血后NMDA受體依賴性LTP誘導(dǎo)的研究設(shè)想。通過(guò)雙側(cè)頸總動(dòng)脈20分鐘夾閉(two-vessels occlusion，2VO)制備不完全腦缺血大鼠模型，并在腦血流再灌注3h后開始進(jìn)行連續(xù)3天的D

5、HEAS(20mg/kg)皮下給藥，或在缺血后第4天進(jìn)行DHEAS(50μM)急性腦片給藥。腦缺血后第4天的檢測(cè)結(jié)果顯示，2VO-大鼠海馬CA3-CA1突觸傳遞LTP誘導(dǎo)障礙，NMDA受體亞基NR2B的酪氨酸磷酸化水平下降。腦血流再灌注3h后的DHEAS連續(xù)3天給藥能改善腦缺血引起的NR2B酪氨酸磷酸化水平下降，恢復(fù)LTP誘導(dǎo)。σ1受體特異性拮抗劑NE-100能阻止DHEAS對(duì)NR2B酪氨酸磷酸化水平以及LTP誘導(dǎo)的保護(hù)作用。同時(shí)，我們

6、發(fā)現(xiàn)孕酮(progesterone，PROG)通過(guò)拮抗σ1受體，能阻止DHEAS對(duì)腦缺血損傷LTP的保護(hù)作用。上述結(jié)果證明，DHEAS通過(guò)激活σ1受體，上調(diào)NR2B酪氨酸磷酸化水平，能改善腦缺血導(dǎo)致的NMDA受體功能下調(diào)，從而恢復(fù)NMDA受體依賴性LTP的誘導(dǎo)。 DHEA被認(rèn)為是重要的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，但是整體和離體研究就DHEA對(duì)缺血性腦損傷的作用目前仍未有明確的結(jié)果。有研究報(bào)道，DHEA能阻止谷氨酸引起的海馬神經(jīng)元死亡，又能促進(jìn)

7、NMDA受體的鈣離子內(nèi)流，提示DHEA對(duì)缺血性腦損傷可能有的神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)毒性作用是導(dǎo)致臨床治療效果不一致的原因。本研究通過(guò)改變DHEA在腦缺血再灌流后不同時(shí)間點(diǎn)的給藥，觀察DHEA在缺血再灌不同階段所起的作用，擬闡明DHEA對(duì)缺血性腦損傷可能有的神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)毒性作用。通過(guò)確定DHEA作用的時(shí)間窗，希望能提高DHEA對(duì)腦卒中治療的成功率，降低腦卒中的死亡率和致殘率。在成年雄性SD大鼠，采用雙側(cè)椎基底動(dòng)脈電凝和雙側(cè)頸總動(dòng)脈夾閉10min

8、的方法，制備全腦缺血再灌注的(four-vessels occlusion，4VO)大鼠模型。在缺血前、后1小時(shí)，或再灌注3、4、6、12、24、36、48及72小時(shí)后分別進(jìn)行一次DHEA(40mg/kg)給藥。再灌注后第3天開始進(jìn)行“Morris”水迷宮測(cè)試，第7天檢測(cè)海馬CA1突觸功能，并分別計(jì)數(shù)海馬CA1錐體神經(jīng)元和齒回顆粒細(xì)胞。4VO-大鼠海馬CA1區(qū)有20％的錐體神經(jīng)元死亡、CA3-CA1突觸傳遞和LTP誘導(dǎo)損傷、記憶功能減退

9、。重要的是在腦缺血前或后1h的DHEA給藥加重海馬CA1神經(jīng)元死亡。而在再灌注3-48h期間內(nèi)，與DMSO處理的4VO大鼠相比，DHEA給藥可顯著減少神經(jīng)元死亡，恢復(fù)LTP誘導(dǎo)，并改善記憶功能損傷。DHEA的神經(jīng)損傷和神經(jīng)保護(hù)雙向作用都能被σ1受體拮抗劑NE-100所阻斷。上述結(jié)果提示在全腦缺血再灌注的大鼠海馬CA1區(qū)，DHEA通過(guò)激活σ1受體在缺血再灌流急性期有神經(jīng)毒性作用，隨后出現(xiàn)寬的有效時(shí)間窗的神經(jīng)保護(hù)作用。綜上所述，DHEA和D