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脑卒中是一类高发性神经系统疾病,临床以缺血性脑卒中较为多见。对于这类因脑局部区域供血不足而导致脑功能受损的脑血管事件,目前除以溶栓等方式恢复脑部血流供应并辅以神经保护剂外,尚无较好治疗药物。星状胶质细胞胶质细胞作为中枢神经系统中为数最多的细胞,在神经退行性中扮演着重要的作用。实验证据表明部分脑卒中患者的脑功能在一定程度上得以恢复,除神经元外,星状胶质细胞的作用不可或缺,故考察其在脑卒中患者神经元修复过程中的作用可为脑卒中的治疗策略提供理论依据。 本研究利用氧糖剥夺-再灌(OGD/RP)模型模拟缺血性脑卒中病理环境,从体外水平考察星状胶质细胞缝隙连接蛋白Connexin43(Cx43)在神经元生长修复过程中的作用机制。研究表明,OGD/RP引发星型胶质细胞中Cx43内吞和表达减少,引起星型胶质细胞膜塌陷和胞内钙稳态失衡,激活钙相关转录通路CaMKⅡ/CREB,导致该通路介导Ephrin-A4的表达上调。星状胶质细胞中表达上调的Ephrin-A4可抑制与其共培养的皮层神经元的生长,具体表现为较小的伸展面积(Spreading Area)、较短的总轴索分支长度(TLNB)和较低的高级分支/初级分支比例(A/P Ratio)。雷公藤内酯类似物ZBB-1及过表达Cx43可抑制OGD/RP所引发星状胶质细胞中Cx43的下调以及Ephrin-A4的上调,并改善与OGD/RP处理星状胶质细胞共培养的皮层神经元生长状况。基于大鼠脑中动脉栓塞(MCAO)模型对缺血性脑卒中中所引发的病理变化进行考察发现,在再灌注损伤初期,大鼠出现运动障碍以及相关神经学病理性改变,半影区(Penumbra)的星状胶质细胞呈现出Cx43的下调以及Ephrin-A4的上调,同时星状胶质细胞划定了神经元的存活范围;而在一定恢复期之后,模型大鼠的运动功能有所改善,病灶区边缘星状胶质细胞中Cx43以及Ephrin-A4恢复至正常水平,同时发现部分神经元阳性染色跨越星状胶质细胞所划定的界限,提示病灶区神经元呈现出一定程度的恢复性生长。研究表明恢复星状胶质细胞内Cx43的表达和重上膜有助于重建星型胶质细胞的缝隙连接、维持神经元生长的微环境并促进神经元的生长修复。研究结果表明,Cx43有望作为治疗脑卒中的药物治疗的潜在靶点。