用膜片钳、分子生物学、细胞信号转导、免疫组化、药理学等研究方法,在大鼠短暂性前脑缺血模型及培养海马神经元凋亡模型上,确定脑缺血后与海马CA1区神经元凋亡相关的钙通道(电压依赖性钙通道/NMDA通道)、钾通道、氯通道的类型及其功能异常的蛋白磷酸化、氧化还原、亚硝化修饰和通道亚基基因表达机制;揭示钙通道活动降低及钾通道和氯通道活动增强在神经元凋亡中的作用;阐明钙通道、钾通道及氯通道功能异常导致神经元凋
目前对脑中风后神经元死亡机制仍末阐明,临床上也无有效的治疗药物。本项目研究了L-型钙通道和BK通道在神经元死亡中的作用和机制及神经调节素-1对缺血性脑损伤保护作用的机制。结果表明,脑缺血后CA1神经元的L-型钙通道活动持续下调,而BK通道活动持续增强,这是由于通道被氧化所致;在离体及在体脑缺血模型上,均证实给予L-型钙通道激动剂和BK通道阻断剂对神经元死亡具有明显的保护作用。并且ERK/CREB通路抑制可能是通道功能异常介导神经元死亡的下游信号。因此,我们提出了L-型钙通道活动抑制和BK通道活动增强是脑缺血后神经元死亡的一种新机制。另外,我们的结果表明,ErbB4位于成年动物皮层的GABA能神经末梢,内源性和外源性神经调节素-1可促进GABA释放。该作用不但能被ErbB4和P/Q-钙通道的特异性抑制剂所阻断,而且在ErbB4基因敲除小鼠中完全消失。表明神经调节素-1通过突触前ErbB4和P/Q-钙通道调节GABA的释放,提示神经调节素-1可能是通过促进GABA释放而发挥神经保护作用。本项目的研究结果不但对缺血性脑损伤的分子机制提出了新理论,并且为中风的临床防治提供了新的思路和方法。