论文部分内容阅读
研究背景和目的:蛛网膜下腔出血致死率和致残率在全球范围内居高不下。目前认为发生于蛛网膜下腔出血后72小时内的早期脑损伤是影响患者预后的主要因素。然而,目前临床上对于早期脑损伤的治疗仍缺乏有效的针对措施。因此,全面、深入地研究蛛网膜下腔出血后早期脑损伤发生发展的分子病理学机制,开发出切实有效的治疗措施,对于改善蛛网膜下腔出血患者的预后具有重要的意义。以往研究表明多条信号通路的激活在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的发生发展中发挥重要的作用。在这些信号传导通路中,作用比较明确的有丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedprotein kinases,MAPKs)和核转录因子-kappa B(nuclear factor-kappa B,NF-κB)信号通路,它们可以通过调控炎性反应和启动凋亡途径来加重脑组织的损害程度。转化生长因子β激活酶1(TGF-β activated Kinase 1,TAK1)可以同时调控MAPKs(主要包括细胞外信号调节激酶,c-jun N端激酶和p38)和NF-κB两条信号通路的激活,因此我们设想TAK1可能参与蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的形成,并通过激活MAPK和NF-κB信号通路调控蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的程度。在第一部分实验中本研究首次探讨了TAK1在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的可能作用及机制。此外,研究证实Akt信号转导通路也在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中发挥重要作用,抑制Akt的活性可以显著加重蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的程度,而磷酸化激活Akt则可以显著减轻蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的损害程度。因此,作为AKt选择性激活剂 SC79有可能成为临床治疗蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的新型靶向治疗药物。在第二部分研究中,本研究探讨了 SC79在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的神经保护作用及可能机制。研究方法:本研究采用视交叉池注血法制作大鼠蛛网膜下腔出血模型,在第一部分实验中,首先检测了蛛网膜下腔出血后颞叶底部脑组织中TAK1的表达和定位,以及磷酸化TAK1的表达;然后,通过侧脑室注射TAK1的选择性抑制剂5Z-7-Oxozeaenol(OZ),来进一步探讨TAK1在早期脑损伤中的作用及可能机制。在第二部分实验中,分别采用侧脑室和腹腔注射Akt的选择性激活剂SC79,探讨其对蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的保护作用及机制。研究结果:在第一部分实验中,尽管TAK1和p-TAK1(Ser439)蛋白的表达量在蛛网膜下腔出血后颞叶底部脑组织中的表达量无明显改变,但是p-TAK1(Thr187)的表达在蛛网膜下腔出血后12 h开始升高,并在发生蛛网膜下腔出血后的24h达到高峰。与溶剂治疗组相比,蛛网膜下腔出血后10 min侧脑室注射TAK1的选择性抑制剂OZ,可以显著抑制颞叶底部脑组织中TAK1和p-TAK1(Thr187)的表达,显著抑制MAPKs家族中p38丝裂原活化蛋白激酶和c-jun N端激酶的磷酸化激活,并抑制NF-κB抑制蛋白IκBα的降解和NF-κBp65的核内移位,显著减少神经细胞的凋亡。此外,蛛网膜下腔出血后10 min和4h侧脑室注射OZ均可以减轻神经细胞的损害,显著改善蛛网膜下腔出血大鼠的神经功能缺损评分。在第二部分实验中,蛛网膜下腔出血后30 min侧脑室注射SC79可以上调p-Akt的活性,并呈剂量依赖性(100微克/只上调p-Akt的表达最有效)。与溶剂治疗组相比,侧脑室注射100微克的SC79可以显著上调Bcl-2和p-GSK-3β(Ser 9)的表达,抑制Bax、胞浆中细胞色素c和cleaved-caspase 3蛋白的表达,显著改善蛛网膜下腔出血后的神经细胞凋亡和神经功能缺损。进一步研究发现,SC79还可以改善蛛网膜下腔出血大鼠脑组织内的氧化应激水平。此外,SC79治疗蛛网膜下腔出血具有一个较广的时间窗,在蛛网膜下腔出血后4h注射同样可以显著改善大鼠的神经功能缺损。最后,腹腔注射SC79在蛛网下腔出血中同样可以发挥显著的神经保护作用。结论:靶向调控TAK1和Akt的活性可以通过减少SAH后脑组织中神经细胞的凋亡来减轻EBI的程度,TAK1有可能成为蛛网下腔出血后早期脑损伤治疗的新型靶点,TAK1的选择性抑制剂OZ和Akt的选择性激活剂SC79有可能成为蛛网膜下腔出血后早期脑损伤治疗的新型药物。