孕酮對(duì)缺血性腦損傷的保護(hù)作用及其機(jī)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(yù)防和治療措施，因此，如何預(yù)防和保護(hù)缺血引起腦損傷一直是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的重大課題之一。 流行病學(xué)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(guān)。因此，雌二醇(Estradiol，E2)和孕酮(Progesterone，P4)對(duì)缺血性腦損傷的預(yù)防和治療作用已成為基礎(chǔ)和臨床神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)注焦點(diǎn)。已有大量的實(shí)驗(yàn)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(xiàn)報(bào)道了P4對(duì)腦外傷有保護(hù)作用，但P4對(duì)缺血性腦損傷保護(hù)作用迄今尚未完全確定，尤其是有關(guān)P4對(duì)缺血性腦損傷預(yù)防和

3、保護(hù)作用的有效時(shí)間窗以及P4神經(jīng)保護(hù)作用的分子機(jī)制目前均未見有報(bào)道。 研究目的 研究P4對(duì)缺血性腦損傷的預(yù)防和保護(hù)作用及其有效時(shí)間窗，并從整體和離體水平探討P4的神經(jīng)保護(hù)作用的分子機(jī)制。 實(shí)驗(yàn)方法 制備1小時(shí)大腦中動(dòng)脈阻塞(MCAO)的腦缺血再灌注的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型。從MCAO前96小時(shí)到MCAO后96小時(shí)的不同時(shí)間點(diǎn)分別給予P4腹腔注射。檢測(cè)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(shí)程增強(qiáng)(LT

4、P)的誘導(dǎo)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(cè)海馬CAI區(qū)NMDA誘導(dǎo)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(xì)胞外信號(hào)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(hù)作用的分子機(jī)制。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 1.1小時(shí)MCAO可引起海馬CAI區(qū)約50％的神經(jīng)元死亡，LTP誘導(dǎo)障礙及空間記憶功能減退。從MCAO前48小時(shí)到MCAO后72小時(shí)的時(shí)間段內(nèi)，P4給藥能明顯減少M(fèi)CAO引起的海馬CAI區(qū)神經(jīng)元死亡，恢復(fù)LTP的誘導(dǎo)并改善空間記憶功能。 2.首先探討MCAO前1小時(shí)或48小時(shí)P4預(yù)處理對(duì)MCAO引起神經(jīng)損傷的保護(hù)作用(簡稱為P4的

6、急性和慢性神經(jīng)保護(hù)作用)的分子機(jī)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(hù)作用，但不影響P4的急性神經(jīng)保護(hù)作用。P4能持續(xù)48小時(shí)以上激活ERK1/2磷酸化并促進(jìn)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(duì)NMDA誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流的增加作用，同時(shí)σ1R阻斷劑NE100在MCAO前1小時(shí)給藥具有與P4相似的急性神經(jīng)保護(hù)作用，而在

7、MCAO前48小時(shí)NE100給藥則沒有神經(jīng)保護(hù)作用。 3.進(jìn)一步探討MCAO后1小時(shí)或48小時(shí)P4處理對(duì)MCAO引起神經(jīng)損傷的保護(hù)作用(稱為P4的早期和晚期神經(jīng)保護(hù)作用)的分子機(jī)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(hù)作用，但不影響P4的晚期保護(hù)作用。另外，P4R阻斷劑的預(yù)處理并不影響P4的早期保護(hù)作用，但是能完全阻斷P4的晚期保護(hù)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(hù)作用。 結(jié)論： 1.P4給藥能減少M(fèi)CAO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(shí)到MCAO后72小時(shí)的較寬的神經(jīng)保護(hù)作用時(shí)間窗。提示P4對(duì)缺血性腦損傷的預(yù)防和治療有重要意義。 2.P4對(duì)缺血性腦損傷保護(hù)作用的主要機(jī)制如下：P4通過抑制σ1受體對(duì)NMDA誘導(dǎo)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