当缺血性脑卒中发生时,神经细胞膜上连接蛋白43 (Cx43)半通道开放,打开了钙离子等重要物质异常流动的大门,导致神经细胞死亡。前期研究表明"调神通络"针法通过抑制脑缺血再灌注(MCAO)大鼠蛋白激酶C(PKC)表达而表现出脑保护作用。而PKC则通过调节Cx43的磷酸化状态影响半通道功能。本课题基于"针刺可能通过调节Cx43磷酸化或去磷酸化途径中的关键因子,来调控半通道的开放,通过对缺血区Ca2+稳态失衡等病理状态的疏通,从而抑制梗死面积的扩大,产生脑保护作用"这一假设,以MCAO大鼠为研究对象, 以调神通络针法为干预手段,动态地观察不同时间点半通道开放及其超微结构变化情况;并从影响Cx43磷酸化与去磷酸化方面探讨针刺干预半通道门控的靶点与转导途径。从细胞和分子两个层面来阐明针刺调控Cx43半通道门控的作用机制,为揭示脑缺血损伤机制提供新的基础资料与重要线索。
acupuncture;Cx43 hemichannels;acute cerebral infarction;rat;Mechanism
脑缺血时半通道的开放对神经元的影响已成为医学界关注的焦点以及防治卒中时神经细胞死亡的一个重要的干预靶标。已知PKC、CK1及PP2B对于Cx43磷酸化以及缝隙连接的组装调控非常重要,能够通过磷酸化反应调控半通道的开关。因此,本研究从影响Cx43磷酸化与去磷酸化方面探索针刺调控半通道分子靶点。研究一用CLSM检测神经细胞Ca2+动力学变化与半通道的开放是否对神经细胞具有保护作用。研究发现针刺对脑缺血再灌注大鼠各时程的[Ca2+]i都有降低作用,可调节大鼠脑缺血再灌注引起的钙稳态失衡,有利于挽救半暗带组织,保护脑细胞。研究二运用免疫电镜观察Cx43半通道超微结构变化,从亚细胞水平了解针刺对Cx43半通道超微结构影响。结果表明,针刺能够介导Cx43半通道之间的通讯,及时清除有害物质,同时为损伤神经元提供神经营养因子和营养物质,对受损神经元起到了支持保护作用。 研究三采用免疫组化检测Cx43的蛋白表达,观察针刺对Cx43蛋白表达的影响。结果显示,脑损伤后30minCx43表达已开始增加, 随着时间变化逐渐增强至360min最为明显,而针刺能明显减轻神经细胞水肿状态、减小梗死区域、抑制炎性细胞浸润等。 研究四运用荧光定量PCR方法检测缺血区PKC、CK1、PP2BmRNA表达情况,从基因转录水平了解针刺对调控Cx43的分子靶点。研究表明,模型组PKC、CK1、PP2BmRNA表达增强,并随着时间的推移,表达量呈增高趋势。针刺对各时间点PKC、CK1、PP2B mRNA表达有显著降低作用, 与模型组及非穴组比较有显著差异( P<0.05)。 研究五运用Western blot方法检测PKC、CK1、PP2B蛋白表达情况,从基因转录后的翻译水平了解针刺对调控Cx43的分子靶点。结果显示,针刺对脑缺血再灌注大鼠各时间点的PKC、CK1、PP2B 蛋白含量都有降低作用。提示针刺对影响Cx43磷酸化的PKC、CK1、PP2B 蛋白具有明确的影响。综上,明确了脑缺血再灌注引发钙稳态失衡及半通道的关系,明确了针刺对Cx43磷酸化与去磷酸化作用靶标PKC、CK1、PP2B转导途径的影响,明确了针刺调控脑缺血再灌注损伤Cx43半通道的门控特征和机制,为揭示脑缺血损伤机制提供新的基础资料与重要线索。在国内核心期刊发表了5篇高质量论文。