缝隙连接网络作为脑血管痉挛共同通路的机制研究

Cerebral vasospasm ,a worldwide problem in the field of neuroscience ,is a common and serious complication after subarachnoid hemorrhage.Its mechanism is still unknown and it has no special treatments. We creatively do research on the role of gap junction in the cerebral vasospasm. Amounts of previous results have confirmed: 1. There are extensive gap junctions network in cerebrovascular walls; 2. The network is involved in the formation of cerebral vasospasm ; 3. In the cerebral vasospasm,multifactors adjust the function of gap junctions through intracellular and extracellular signal transduction pathways and the blockers of gap junctions can ease the cerebral vasospasm that is caused by multifactors. This study puts forward the gap junctions network may be the common pathway in the pathologic process of cerebral vasospasm on the basis of phenomena that gap junctions network is ultimately involved in the cerebral vasospasm caused by multifactors. Using advanced technologies,this study continues to further reasearch the molecular mechanism of multifactor-regulated gap junction function,the mechanism of regulating gap junction function caused by variation of intracellular ion concentration and voltage, and the mechanism of selective transmission of the gap junctions responding to different electrochemical signals in the cerebral vasospasm. Based on that the mechanism is proven,this study aims at looking for potential clinical therapeutic targets for paving the way for screening drugs which can effectively prevent and cure the cerebral vasospasm in future.

脑血管痉挛是蛛网膜下腔出血后常见而又严重的并发症，其机制未明，无特效治疗方法，是神经科学领域的世界性难题。我们创新地开展了缝隙连接在脑血管痉挛中作用的研究，大量前期结果证实：1.脑血管壁存在广泛的缝隙连接网络；2.该网络参与了脑血管痉挛的形成；3.在脑血管痉挛中，多因素通过不同细胞内外信号转导途径调节缝隙连接功能，应用缝隙连接阻断剂均能缓解多因素引起的脑血管痉挛。本课题围绕多因素引起的脑血管痉挛最终均有缝隙连接网络参与的现象，提出了缝隙连接网络可能是脑血管痉挛病理过程中的“共同通路”。本课题拟继续深入研究多因素调节缝隙连接功能的分子机制、胞内离子浓度及电压变化调节缝隙连接功能的机制，以及缝隙连接在脑血管痉挛中对不同电化学信号的选择性传输。在探明以上机制的基础上，寻找有临床应用潜能的治疗靶点，为将来筛选有效防治脑血管痉挛的药物奠定基础。

脑血管痉挛是蛛网膜下腔出血后常见而又严重的并发症，我们创新地开展了缝隙连接在脑血管痉挛中作用的研究，本课题深入研究多因素调节缝隙连接功能的分子机制、胞内离子浓度调节缝隙连接功能的机制，以及缝隙连接在脑血管痉挛中对不同电化学信号的选择性传输。研究内容包括：1、Cx43/43、Cx43/Cx40、Cx40/Cx40三种缝隙连接通道中给予血管活性物质刺激，应用Western Blot技术检测缝隙连接蛋白Cx43、Cx40的磷酸化水平，并应用质谱技术研究通过细胞内各种磷酸激酶途径及调节GJ蛋白磷酸化的确切磷酸化位点。2、血管活性物质作用后检测缝隙连接通道对染料的通透性变化，观察Cx43、Cx40磷酸化后三种通道信息传输功能的改变。3、应用相应的激动剂或抑制剂在原代培养的基底动脉平滑肌细胞上，加入血管活性物质，观察平滑肌细胞舒缩功能的影响。本研究得出如下结果：1、三种缝隙连接通道中给予ET-1刺激后，Cx43、Cx40的磷酸化水平升高，Cx40的磷酸化水平升高更明显。2、通过质谱技术鉴定出Cx43的4个磷酸化位点，Cx43 S368位点磷酸化水平明显升高，磷酸化信号PKC途径可能为Cx43 S368位点的主要磷酸化途径。3、分别检测出Cx43/43、Cx43/Cx40、Cx40/Cx40三种缝隙连接通道的信号传输功能及ET-1刺激Cx43、Cx40磷酸化后通过Cx43/43、Cx43/Cx40、Cx40/Cx40三种缝隙连接通道的信号传输功能的变化：Cx43/43缝隙连接通道被ET-1刺激后对染料的通透性明显下降，Cx40/40缝隙连接通道被ET-1刺激后对染料的通透性增高不如Cx43/43缝隙连接通道明显，Cx43/40缝隙连接通道被ET-1刺激后对染料的通透性变化不大。未被ET-1刺激的Cx43/43、Cx43/Cx40、Cx40/Cx40三种缝隙连接通道对于染料的通透性，Cx43/43>Cx43/Cx40>Cx40/Cx40。以上结果揭示，缝隙连接磷酸化是其参与脑血管痉挛的重要病理形式，不同缝隙连接蛋白磷酸化的改变影响了缝隙连接通道的信号传输功能，磷酸化降低了其相关缝隙连接通道的通透性；Cx43相关缝隙连接通道对于染料的通透性大于Cx40相关缝隙连接通道。

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