孕酮對缺血性腦損傷的保護作用及其機制的研究.pdf

1、研究背景 缺血性腦血管病(Ischemic Cerebral Vcsscular Disease，ICVD)尤其是缺血性腦卒中，是威脅人類生存與健康的常見多發(fā)病，死亡率和致殘率都非常高。由于目前仍然缺乏有效的預防和治療措施，因此，如何預防和保護缺血引起腦損傷一直是神經(jīng)科學領域的重大課題之一。 流行病學資料表明，女性絕經(jīng)期前腦卒中發(fā)病率明顯低于同齡男性，而絕經(jīng)期后腦卒中的發(fā)病率與同齡男性相同，甚至更高，提示內(nèi)源性卵巢激素(

2、雌二醇和孕酮)的水平降低可能與腦卒中的發(fā)病率增加有關。因此，雌二醇(Estradiol，E2)和孕酮(Progesterone，P4)對缺血性腦損傷的預防和治療作用已成為基礎和臨床神經(jīng)科學領域的關注焦點。已有大量的實驗結(jié)果證明：E2處理能明顯降低腦缺血再灌引起的神經(jīng)元的死亡，并能改善缺血引起的神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。雖然已有少量的文獻報道了P4對腦外傷有保護作用，但P4對缺血性腦損傷保護作用迄今尚未完全確定，尤其是有關P4對缺血性腦損傷預防和

3、保護作用的有效時間窗以及P4神經(jīng)保護作用的分子機制目前均未見有報道。 研究目的 研究P4對缺血性腦損傷的預防和保護作用及其有效時間窗，并從整體和離體水平探討P4的神經(jīng)保護作用的分子機制。 實驗方法 制備1小時大腦中動脈阻塞(MCAO)的腦缺血再灌注的實驗動物模型。從MCAO前96小時到MCAO后96小時的不同時間點分別給予P4腹腔注射。檢測MCAO后缺血側(cè)腦海馬CAI區(qū)存活神經(jīng)元數(shù)量、突觸長時程增強(LT

4、P)的誘導以及空間記憶功能。用免疫印跡法分析海馬CAI區(qū)全蛋白和核蛋白中ERK1/2的磷酸化活性。制備大鼠腦片，檢測海馬CAI區(qū)NMDA誘導的胞內(nèi)Ca2+濃度。通過腹腔注射sigmal受體(olR)阻斷劑NE100、P4受體(P4R)阻斷劑RU486、5α-還原酶的抑制劑非那司提[阻斷P4轉(zhuǎn)化為別孕烯醇酮(THP)]，或通過腦室內(nèi)注射酪氨酸激酶(Src)抑制劑PP2、細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK1/2)抑制劑UO126和磷脂酰肌醇3-羥激

5、酶(P13K)抑制劑LY294002，探討P4的神經(jīng)保護作用的分子機制。 實驗結(jié)果 1.1小時MCAO可引起海馬CAI區(qū)約50％的神經(jīng)元死亡，LTP誘導障礙及空間記憶功能減退。從MCAO前48小時到MCAO后72小時的時間段內(nèi)，P4給藥能明顯減少MCAO引起的海馬CAI區(qū)神經(jīng)元死亡，恢復LTP的誘導并改善空間記憶功能。 2.首先探討MCAO前1小時或48小時P4預處理對MCAO引起神經(jīng)損傷的保護作用(簡稱為P4的

6、急性和慢性神經(jīng)保護作用)的分子機制。結(jié)果顯示，P4R阻斷劑RU486，Src抑制劑PP2和ERK1/2抑制劑U0126能阻斷P4的慢性神經(jīng)保護作用，但不影響P4的急性神經(jīng)保護作用。P4能持續(xù)48小時以上激活ERK1/2磷酸化并促進磷酸化ERK1/2(p-ERK1/2)的核轉(zhuǎn)移。P4急性灌流海馬腦片能抑制σ1R激活對NMDA誘導的Ca2+內(nèi)流的增加作用，同時σ1R阻斷劑NE100在MCAO前1小時給藥具有與P4相似的急性神經(jīng)保護作用，而在

7、MCAO前48小時NE100給藥則沒有神經(jīng)保護作用。 3.進一步探討MCAO后1小時或48小時P4處理對MCAO引起神經(jīng)損傷的保護作用(稱為P4的早期和晚期神經(jīng)保護作用)的分子機制。結(jié)果顯示，阻斷了THP(增加GABAA受體活性)的生成能部分減弱P4的早期保護作用，但不影響P4的晚期保護作用。另外，P4R阻斷劑的預處理并不影響P4的早期保護作用，但是能完全阻斷P4的晚期保護作用。Src抑制劑、ERK1/2抑制劑和PI3K抑制劑都

8、能部分抑制P4的晚期保護作用。 結(jié)論： 1.P4給藥能減少MCAO引起的海馬CAI區(qū)神經(jīng)元死亡并改善空間記憶功能，并具有從MCAO前48小時到MCAO后72小時的較寬的神經(jīng)保護作用時間窗。提示P4對缺血性腦損傷的預防和治療有重要意義。 2.P4對缺血性腦損傷保護作用的主要機制如下：P4通過抑制σ1受體對NMDA誘導的Ca2+內(nèi)流的增加作用或通過代謝物THP興奮GABAA受體(GABAAR)以降低神經(jīng)元的興奮性，保