近年来,外周胆碱能通路,即迷走神经-乙酰胆碱(ACh)-α7亚单位的N型ACh受体(α7nAChR)通路,在外周疾病中的作用研究很多,并取得了一系列的重大突破。我们在研究中发现,增加内源性ACh可减轻动物缺血性脑损伤,提示脑内也可能存在胆碱能通路。进一步研究发现通路重要受体α7nAChR在脑组织内有表达,受体阻断剂甲基牛扁碱(MLA)可以阻断卡巴胆碱的抗细胞凋亡作用。在此基础上,进一步研究中枢胆碱能抗凋亡通路减轻脑损伤的机制,主要内容:首先利用脑卒中倾向的自发性高血压大鼠制作缺血性脑损伤模型,确定ACh减轻脑损伤作用的M或/和N受体机制;第二是利用基因敲除小鼠确定ACh作用的α7nAChR机制;第三,利用原代神经元培养及RNA干扰技术,观察ACh-α7nAChR下游通路是否与sirt1有关。本项目的意义在于,阐明中枢胆碱能通路,有利于发现新的减轻缺血性脑损伤途径,为临床治疗提供新的靶点。
acetylcholine;α7nAChR;arterial baroreflex;dietary restriction;sirt1
近年来,外周胆碱能通路,即迷走神经-乙酰胆碱(ACh)-α7N型ACh 受体(α7nAChR)通路,在外周疾病中的作用研究很多,并取得了一系列的重大突破。我们在前期的工作中发现,脑内也存在α7nAChR,提示脑内也可能存在相应的中枢胆碱能通路。本项研究中,我们利用去窦弓神经术(Sinoaortic denervation, SAD)破坏动脉压力感受性反射(arterial baroreflex, ABR)功能,从而破坏中枢胆碱能通路,抑制中枢和外周迷走神经功能,降低囊泡型乙酰胆碱转运体(vesicular acetylcholine transporter, VAChT)表达,影响ACh释放,从而弱化对其受体α7nAChR的作用,加重急性缺血性脑损伤。而增加内源性ACh则可以显著地减轻脑损伤。我们进一步利用M受体以及N受体阻断剂、α7nAChR基因敲除小鼠以及离体细胞实验,确定中枢胆碱能通路的物质基础为ACh-α7nAChR,并明确ACh和α7nAChR对急性缺血性脑损伤的保护作用。增加内源性ACh,激活胆碱能通路,通过α7nAChR,抑制神经细胞凋亡,减轻神经损伤,发挥脑保护作用。在完成以上主要研究内容的基础上,我们在本项基金的支持下,进一步探索激活胆碱能通路的一些方法,如新斯的明等药物直接激活,或限制饮食等方法改善ABR功能进而激活,最终均能减轻急性脑缺血损伤。其中限制饮食(正常饮食的60%)是其中作用最强的一种激活手段。长期限制饮食,可以显著地延缓SHR-SP脑卒中发生,延长其生存时间,其作用通过与ABR-胆碱能通路相关,与sirt1通路无关,sirt1基因敲除后,并不影响热量限制的对脑卒中的保护作用。总之,ABR-ACh-α7nAChR可能是中枢胆碱能通路发挥保护作用的重要作用通路,限制饮食可以通过激活本通路发挥神经保护作用,而与sirt1作用无关。