[00111741]神经生长因子与降钙素基因相关肽对脑缺血再灌注损伤的保护作用

该课题为2007年十堰市科技攻关项目,项目编号：十科发[2007]19号。 脑梗塞是严重威胁人类健康的疾病,也是国家慢病防治的重点疾病之一,严重危害人类生命健康,致残率极高,是当前神经科学迫切需要解决的问题。脑缺血引起的病理生理过程复杂,出现神经元的变性、坏死、迟发性神经元死亡和/或凋亡,进而引发不同程度的神经功能障碍,甚至死亡。超早期的溶栓治疗是脑梗塞的有效治疗,但溶栓的时间窗很短,不到10%的病人能在时间窗内到达医院,而且溶栓后会有再灌注损伤。研究表明,在脑缺血急性期,加强神经保护作用,挽救缺血灶半影区和缺血敏感区的神经元、减少缺血神经元死亡等措施对脑缺血的康复非常重要,神经保护研究有希望延长溶栓时间窗和减少脑缺血再灌注损伤。在脑缺血急性期,加强神经保护作用,挽救缺血灶半影区和缺血敏感区的神经元、减少缺血神经元死亡等措施对脑缺血患者的康复非常重要。神经生长因子（NGF）可促进神经细胞存活和再生,对脑缺血损伤有一定的保护和治疗作用;降钙素基因相关肽（CGRP）是一较强的舒血管肽,在脑血液循环中有很强的扩张血管和免疫调节作用,可预防和缓解脑血管痉挛,但NGF及CGRP对缺血神经元的作用机制尚不清楚。环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（CREB）是多种信号转导通路的关键调节子,磷酸化CREB是CREB的活化形式,调节多种基因的表达,CREB在神经保护方面的作用及参与的信号转导机制已成为近年来神经科学领域研究的热点,那么CREB是否参与NGF及CGRP对缺血神经元的保护作用机制尚未见报道。tau蛋白是一种脑特异性的细胞骨架蛋白,具有促微管组装和维持微管稳定、维持神经元的形态和促进轴突运输等重要作用。Tau蛋白异常过度磷酸化,失去生物学功能,并自身聚合为成对螺旋丝,进而形成神经原纤维缠结。短暂性脑缺血诱导tau蛋白位点特异性的过度磷酸化,tau参与脑缺血的病理生理机制,因此对tau蛋白水平的干预可能成为脑缺血治疗的靶点。 脑缺血损伤过程中,有多种相关促和/或抑制凋亡基因被表达,CHOP是其中促神经元凋亡的基因之一。CHOP（C/EBP homologous protein）又名GADD153（Growth Arrest and DNA Damage）,是C/EBP（CCAAT/增强子结合蛋白）家族成员之一,与各种细胞活动如能量代谢、増殖、分化及凋亡相关,其存在于多种组织细胞中,正常生理情况下几乎不表达,当其在细胞内表达含量增高时细胞趋于生长抑制或凋亡,提示其过表达可能诱导神经元凋亡。脑缺血再灌注损伤包括自由基、一氧化氮（NO ）、兴奋性氨基酸（EAA ） 、钙离子超载及炎性因子等参与的脑缺血后病理损伤。白细胞介素-1β（ In terleuk in-1β, IL -1β） 是一种重要的炎性细胞因子, 参与了缺血后的病理损伤过程,其生物学效应是由其特异性受体－白细胞介素-1 I型受体（ Interleukin-1 receptor Type I, IL-1R I） 介导的。局灶性脑缺血再灌注后,NGF和CGRP是否对缺血灶周围皮质CHOP 、IL -1β的表达有调节作用需深入研究,以期为临床治疗脑血管疾病提供理论依据和方法。 神经生长因子（NGF）与降钙素基因相关肽（CGRP）上调局灶性脑缺血再灌注大鼠海马和顶叶皮质CREB 表达、加强CREB磷酸化、减轻局灶性脑缺血再灌注大鼠海马和顶叶皮质tau蛋白磷酸化程度,并下调tau-5蛋白的表达、NGF与CGRP改善缺血神经元形态。NGF与CGRP分别下调脑缺血再灌注大鼠顶叶皮质CHOP、IL-1β表达,二者合用对CHOP、IL-1β的下调作用更强,降低局灶性脑缺血再灌注大鼠顶叶皮质CHOP和IL-1β的表达可能是NGF及CGRP保护缺血神经元的又一重要分子机制。激活CREB、抑制tau蛋白磷酸化水平可能是NGF及CGRP改善缺血神经元形态,促进缺血神经元恢复的重要分子机制之一,磷酸化CREB和tau可能是NGF与CGRP作用于缺血神经元的信号通路交汇点。CREB和tau蛋白有可能成为治疗脑缺血的新靶点。降低局灶性脑缺血再灌注大鼠顶叶皮质CHOP和IL-1β的表达可能是NGF及CGRP保护缺血神经元的重要分子机制之一。该项成果是对脑缺血研究领域的重要突破,具有一定的科学意义和临床应用前景,部分成果已在多家医院临床应用,效果良好。二者联合治疗脑梗塞,在理论上是可行的。该课题成果发表了多篇较高水平论文,经文献检索在国内外未见相同报告,达国际先进水平。多家医院在脑梗塞的超早期和急性期应用神经生长因子治疗取得了良好的治疗效果,患者康复快,后遗症减少,神经功能恢复良好,已取得良好的社会效益和经济效益。 该成果应用领域为医疗卫生行业。神经生长因子治疗脑梗塞已在临床应用,但降钙素基因相关肽还未在临床上应用,还需要更多的临床研究。如何通过保护缺血再灌注损伤延长溶栓治疗时间窗等尚需大量的临床研究,以及脑缺血再灌注损伤的血脑屏障开放与关闭的时间窗问题还有待阐明。