PI3K-Akt通路在kappa受体激动剂保护新生猪脑缺血再灌注后脑血管自动调节中的作用及机制研究

Hypoxie-ischemic encephalopathy(HIE) is one of the reason of death and disability of newborn, which burden family and Society. Unfortunately, there isn't effective method to cure HIE. Some research showed that cerebral vascular function play an important role during cerebral ischemia/reperfusion, nerveless it is still lack for studies on protection for it. Salvinorin A, high selective kappa opioid agonist, was found to dilate cerebral pial artery under resting and constriction on normal brain, moreover preserve cerebral vascular autoregulation before and after global ischemia/reperfusion in our prior work. However the mechanism of SA has not been clarified untile now. PI3K-Akt pathway is crucial for many cell signal transmission, which induce eNOS and NO to dilate vessel. We presume that PI3K-Akt pathway is a key point for SA to protect vessel function. We adopt mature animal model, global ischemia/reperfusion in piglet, and endothelial cells culture to clarify that PI3K-Akt pathway and the downstream of it pay role for SA, with inhibitor or antagonist in vitro or vivo. SA has feasibility to cure HIE in clinical for its advantage of high selective and safe. So this research will lay the foundation for SA application for treatment of HIE and new direction for further study.

新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）是新生儿致死致残的重要原因之一，但至今还没有安全且有效的治疗措施。研究表明脑血管功能在脑缺血再灌注损伤的过程中起到了重要作用，但目前针对脑血管保护的研究还很缺乏。我们前期的研究中发现Salvinorin A（SA），特异性kappa 受体激动剂，在正常脑血管在静息状态和收缩状态下可以使血管扩张，SA预处理和SA后处理可以维持脑动脉在缺血再灌注后的自动调节功能，但尚没有对其作用机制的研究。PI3K-Akt通路是细胞多种病理信号传导的重要途径，PI3K-Akt-eNOS通路介导的NO产生是血管扩张的关键环节。我们推测SA是通过PI3K-Akt通路途径发挥了脑血管保护作用。我们采用成熟的新生猪全脑缺血再灌注模型和内皮细胞培养从在体和体外两个层面，使用不同拮抗剂和抑制剂从PI3K-Akt通路及其下游各个环节分析了SA保护脑血管功能的机制，为其应用奠定理论基础。

背景：研究表明kappa阿片受体（KOR）激动剂有效的保护了脑缺血再灌注后脑血管自动调节功能，但其对脑损伤和脑水肿的影响以及发挥作用的机制还未阐明，本课题我们探索PI3K-Akt通路介导了KOR激动剂salvinorinA（SA）保护脑血管的作用，观察了SA改善脑水肿和脑损伤的情况。.内容：全脑缺血再灌注后通过直视观察SA对脑动脉自动调节功能的影响以及PI3K，NOS，iNOS以及KOR的抑制剂对SA的作用。检测SA对脑皮质的pAkt表达水平，测定脑脊液cGMP的水平和脑皮质细胞损伤情况。同时观察了SA对脑缺血再灌注后脑水肿影响，检测脑缺血后SA对不同脑区水通道蛋白AQP4的表达，术后评估大鼠脑功能。大鼠血管内皮细胞缺氧复氧模型上加入SA、PI3K，NOS，iNOS以及KOR的抑制剂培养，检测NO和cGMP水平以及测定NOS和iNOS的活性。.结果：SA保护了脑缺血后脑皮质动脉在低血压和高碳酸血症时自动调节功能，和IR相比p<0.05。SA可以调控脑缺血后cGMP增加的幅度。LY294002（PI3K抑制剂），L-NAME（NOS抑制剂）和norBIN（KOR拮抗剂）冲洗脑皮质后SA的保护脑皮质动脉功能丧失，cGMP水平也大幅回升p<0.05。1400W（iNOS抑制剂）对SA作用影响不大。SA提高了脑皮质pAkt表达（p<0.05），LY294002可以明显阻断SA对Akt磷酸化的作用(p<0.05)，L-NAME和1400W对SA增强Akt磷酸化的影响不显著。SA减少了脑组织的坏死和凋亡（p<0.05）并减轻了缺血后脑水肿p<0.05。SA明显提高了各脑区AQP4的表达水平p<0.05，显著改善了脑缺血后运动和认知功能（p<0.05），SA作用可被norBIN抵消（p<0.05）。。脑动脉血管内皮细胞上观察到SA有效调控细胞缺氧复氧后NOS，iNOS的活力，避免NO和cGMP爆发性增加。LY294002和norBIN可以阻断SA的作用，L-NAME和1400w直接抑制了NOS，iNOS的活力，降低NO和cGMP 水平(p<0.05)。.本课题提示SA可保护脑血管功能，减轻脑损伤，作用和PI3K/Akt通路有关。将为今后SA临床起到推动作用，为临床防治脑缺血提供新的治疗药物和开拓新的研究方向奠定基础。

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