为了研究KCa通道和KATP通道在缓激肽选择性开放血脑屏障中的作用,本研究分别采用分子生物学、组织学和基因工程学等方法,首先证明KCa通道和KATP通道在肿瘤细胞和毛细血管内皮细胞上的表达是否存在差异,分析研究KCa通道和KATP通道对缓激肽的反应性,揭示KCa和KATP通道在缓激肽选择性开放血肿瘤屏障中的作用。在此基础上,研究KCa和KATP通道的调节物质对大鼠脑毛细血管内皮细胞和肿瘤细胞的功能的影响,研究KCa和KATP通道与缓激肽和血管内皮细胞内在化之间的相关关系。最后,研究KCa通道或KATP通道开放剂对治疗胶质瘤的化疗药物卡铂、腺病毒载体等的转运效果,以及对脑胶质瘤大鼠生存时间的影响。因此,本研究能够进一步完善缓激肽选择性开放血脑屏障机制的研究,并为选择性开放血脑屏障治疗脑胶质瘤等神经系统疾病提供新的途径。
为了研究KCa通道和KATP通道在缓激肽选择性开放血脑屏障中的作用,本研究分别采用了分子生物学等多种方法,首先在胶质瘤大鼠模型上发现了KCa通道和KATP通道在毛细血管内皮细胞上的表达明显低于胶质瘤细胞上的表达,经缓激肽处理后,两种通道在毛细血管内皮细胞上的表达显著增加,而在胶质瘤细胞上的表达未见变化。电生理学结果提示,缓激肽应用时,分别以时间依赖性的形式开放了两种通道。进一步完成了两种通道的调节物质对大鼠脑毛细血管内皮细胞和肿瘤细胞的影响的研究。两种通道的开放剂分别增加了血脑屏障的通透性。两种通道的抑制剂显著降低了缓激肽应用时Kca通道和KATP通道蛋白的高表达。证明了KCa通道和KATP通道确实是缓激肽选择性开放血脑屏障中的下游物质。在机制研究上证明了两种通道的开放剂使血管内皮细胞吞饮小泡数量显著增加;同时减低了血管内皮细胞紧密连接相关蛋白ZO-1等的表达。首次证明了缓激肽,KCa通道和KATP通道的开放剂分别从细胞旁通路和细胞内通路参与选择性开放血脑屏障的过程。两种通道的开放剂显著延长了化疗药物卡铂治疗下胶质瘤大鼠的生存期。本研究为胶质瘤等中枢神经系统疾病的治疗开辟了新途径。