半胱氨酰白三烯受體在缺血性腦損傷中的作用.pdf

1、腦缺血通過誘導(dǎo)細(xì)胞因子、黏附分子和其他炎癥介質(zhì)的表達(dá)激發(fā)腦內(nèi)炎癥反應(yīng)，炎癥反應(yīng)可持續(xù)數(shù)日。針對(duì)上述炎癥分子的抗炎治療能有效減輕缺血性腦損傷，并有較寬的時(shí)間治療窗。半胱氨酰白三烯(cysteinylleukotrienes，CysLTs)包括LTC4、LTD4和LTE4，是花生四烯酸經(jīng)5-脂氧合酶(5-lipoxygenase，5-LOX)途徑的代謝產(chǎn)物。它們是體內(nèi)重要的炎性介質(zhì)，除了在哮喘、過敏性鼻炎等炎癥疾病發(fā)病過程中起重要作用外，也

2、參與腦卒中、腦外傷、腦腫瘤、癲癇等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病理生理過程。腦缺血后CysLTs釋放增加，5-LOX抑制劑能減少CysLTs產(chǎn)生，保護(hù)腦缺血性損傷。這些發(fā)現(xiàn)提示CysLTs參與腦缺血性損傷。 CysLTs主要通過半胱氨酰白三烯受體(cysteinylleukotrienereceptor,CysLT受體)起作用。目前，已克隆和鑒定了兩種半胱氨酰白三烯受體(CysLT1和CysLT2受體)，它們都是G蛋白偶聯(lián)受體。鑒于目前研

3、究開發(fā)的受體拮抗劑大部分是CysLT1受體選擇性拮抗劑，缺乏CysLT2受體選擇性拮抗劑，所以，CysLT1受體的功能研究較為深入，對(duì)CysLT2受體了解不多。但是，對(duì)于CysLT1受體研究主要側(cè)重于呼吸系統(tǒng)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)CysLT1和CysLT2受體的功能都缺乏系統(tǒng)研究。雖然CysLT1受體弱表達(dá)于人腦組織，CysLT2受體在腦組織有相對(duì)較高的表達(dá)，但我們?cè)谀X外傷和腦腫瘤病人樣本中發(fā)現(xiàn)，CysLT1和CysLT2受體在腦外傷后都可誘導(dǎo)

4、表達(dá)于神經(jīng)元樣和膠質(zhì)樣細(xì)胞，提示CysLT1和CysLT2受體在腦損傷中可能有相似的功能。另外，我們還發(fā)現(xiàn)CysLT1受體拮抗劑(普魯司特和孟魯司特)對(duì)大鼠或小鼠的腦缺血損傷都有保護(hù)作用，藥理學(xué)上提示CysLT1受體與腦缺血損傷相關(guān)，但是沒有直接證據(jù)顯示這兩種受體蛋白在腦內(nèi)的分布定位以及腦缺血后的表達(dá)變化。 腦缺血損傷是高度復(fù)雜的病理過程，缺血早期的主要特征之一是神經(jīng)細(xì)胞和其他細(xì)胞的變性和死亡，腦缺血后期的主要特征之一是反應(yīng)性膠

5、質(zhì)增生(主要由星形膠質(zhì)細(xì)胞組成)和膠質(zhì)疤痕形成。通過藥理學(xué)方法已經(jīng)證實(shí)，CysLTs/CysLT受體參與缺血性腦損傷，其機(jī)制與血腦屏障破壞、腦水腫發(fā)生相關(guān)，但是CysLT受體是否直接參與神經(jīng)元的缺血性損傷，有待于進(jìn)一步闡明。最近研究發(fā)現(xiàn)，CysLTs促進(jìn)體外培養(yǎng)的星形膠質(zhì)細(xì)胞增殖和GFAP表達(dá)，藥理學(xué)上也提示CysLT1受體參與腦缺血后膠質(zhì)增生，但是還沒有直接證據(jù)顯示CysLT1和CysLT2受體在局灶性腦缺血后膠質(zhì)增生中的作用。

6、 因此，為了深入研究CysLT受體在腦缺血損傷中的作用，本實(shí)驗(yàn)研究大鼠局灶性腦缺血30min再灌注3h～14d期間，CysLT1和CysLT2受體在腦內(nèi)表達(dá)的時(shí)間和空間特征；同時(shí)，觀察CysLT1受體拮抗劑普魯司特對(duì)急性和慢性腦缺血損傷的影響。 第一部分大鼠局灶性腦缺血后腦內(nèi)半胱氨酰白三烯受體-1表達(dá)增加介導(dǎo)神經(jīng)元損傷和星形膠質(zhì)細(xì)胞增生 最近，我們報(bào)道CysLT1受體拮抗劑對(duì)腦缺血有保護(hù)作用，在腦外傷病人樣本中，Cys

7、LT1受體誘導(dǎo)表達(dá)于神經(jīng)元樣細(xì)胞和膠質(zhì)樣細(xì)胞。為進(jìn)一步研究CysLT1受體在腦缺血損傷中的作用，我們研究了大鼠局灶性腦缺血30min再灌注3h～14d期間，CysLT1受體在腦內(nèi)表達(dá)的時(shí)間和空間特征，同時(shí)觀察CysLT1受體拮抗劑普魯司特對(duì)腦缺血損傷的影響。RT-PCR結(jié)果顯示，缺血中心區(qū)CysLT1受體mRNA在缺血再灌注3、6、12h和7、14d表達(dá)上調(diào)；缺血周邊區(qū)，再灌注后3d內(nèi)CysLT1受體mRNA水平?jīng)]有變化，而再灌注后7、

8、14d明顯增高；缺血對(duì)側(cè)皮層CysLT1受體mRNA水平在整個(gè)缺血/再灌注期間沒有變化。免疫雙標(biāo)染色顯示，缺血中心區(qū)，再灌注后24hCysLT1受體主要表達(dá)于神經(jīng)元，再灌注后14d主要表達(dá)于小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞；缺血周邊區(qū)，再灌注后14d主要表達(dá)于增生的星形膠質(zhì)細(xì)胞。CysLT1受體選擇性拮抗劑普魯司特能顯著減輕缺血再灌注24h神經(jīng)癥狀、減少腦梗死體積以及改善缺血中心區(qū)的神經(jīng)元缺失，同樣它也減少缺血再灌注14d腦梗死體積和改善缺血周邊區(qū)

9、的神經(jīng)元缺失，而且還顯著抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞的增殖。另外，免疫組織化學(xué)染色顯示，正常大鼠腦組織中，CysLT1受體主要表達(dá)于脈絡(luò)叢細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞。因此，這些結(jié)果提示CysLT1受體介導(dǎo)腦缺血后急性期神經(jīng)元損傷和亞急性/慢性期星形膠質(zhì)細(xì)胞增生。 第二部分大鼠局灶性腦缺血后腦內(nèi)半胱氨酰白三烯受體-2表達(dá)的時(shí)空特征 CysLT2受體是最近得到克隆和鑒定的CysLT受體之一，它相對(duì)較高地表達(dá)于人腦組織，在多個(gè)腦區(qū)都有分布。在腦外

10、傷病人樣本中，CysLT2受體誘導(dǎo)表達(dá)于神經(jīng)元樣細(xì)胞和膠質(zhì)樣細(xì)胞。為進(jìn)一步研究CysLT2受體在腦缺血損傷中的作用，我們用RT-PCR和免疫組織化學(xué)方法，研究了大鼠局灶性腦缺血30min再灌注3h～14d期間，CysLT2受體在腦內(nèi)表達(dá)的時(shí)間和空間特征。RT-PCR顯示，缺血中心區(qū)CysLT2受體mRNA在缺血再灌注6、12、24h表達(dá)上調(diào)，缺血周邊區(qū)，再灌注3、7、14d明顯增高；而缺血對(duì)側(cè)皮層，CysLT2受體mRNA水平在整個(gè)缺血

11、/再灌注期間沒有變化。免疫雙標(biāo)染色顯示，在缺血中心區(qū)，再灌注后24hCysLT2受體主要表達(dá)于神經(jīng)元，而缺血周邊區(qū)，再灌注后14d主要表達(dá)于增生的星形膠質(zhì)細(xì)胞。另外，正常大鼠腦組織內(nèi)，CysLT2受體主要表達(dá)于室管膜細(xì)胞和腦室周圍的神經(jīng)元和星形膠質(zhì)細(xì)胞，特別是丘腦和下丘腦靠近腦室處表達(dá)尤為明顯。這些結(jié)果表明，生理情況下CysLT2受體可能與腦脊液循環(huán)、神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)有關(guān)，腦缺血后可能介導(dǎo)急性期神經(jīng)元損傷和亞急性/慢性期星形膠質(zhì)細(xì)胞增生。

12、 總結(jié)1.大鼠局灶性腦缺血后CysLT1和CysLT2受體表達(dá)上調(diào)，在缺血中心區(qū)，CysLT1受體表達(dá)有兩個(gè)峰，分別是3～12h和7～14d，CysLT2受體表達(dá)只有一個(gè)峰，在6～24h；在缺血周邊區(qū)，CysLT1受體和CysLT2受體都只有一個(gè)峰，分別是7～14d和3～14d。 2.免疫雙標(biāo)實(shí)驗(yàn)顯示，缺血再灌注24h，CysLT1和CysLT2受體主要表達(dá)于缺血中心的神經(jīng)元；缺血再灌注14d，CysLT1和CysLT2

13、受體主要表達(dá)于缺血周邊增生的星形膠質(zhì)細(xì)胞；另外，CysLT1受體還表達(dá)于缺血中心小膠質(zhì)細(xì)胞/巨噬細(xì)胞和缺血周邊的血管內(nèi)皮細(xì)胞。 3.CysLT1受體拮抗劑普魯司特能減輕神經(jīng)元損傷和抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞增殖，證實(shí)了CysLT1受體介導(dǎo)腦缺血后急性神經(jīng)元損傷和亞急性/慢性星形膠質(zhì)細(xì)胞增生；CysLT2受體可能介導(dǎo)腦缺血后急性期神經(jīng)元損傷和亞急性/慢性期星形膠質(zhì)細(xì)胞增生，但需進(jìn)一步闡明。 4.正常大鼠腦組織，CysLT1受體主要表