匹伐他汀通过BDNF-TrKB信号通路对大鼠皮层神经元的保护作用

摘要

缺血性脑卒中可严重损伤脑神经功能，导致肢体残疾甚至死亡，是中国目前主要致死致残原因之一，给社会和家庭带来沉重的负担。2013年一项全国31个省市，包括155个城乡中心，共计480687人的调查研究显示:脑卒中的年龄标准化发病率为246.8/10万人/年，年龄标准化死亡率为114.8/10万/年，其中缺血性脑卒占77.8％[1]。脑缺血可导致脑组织细胞严重损伤，血流再通过后，继之的炎症反应、氧化应激等引起的再灌注进一可步加重脑组织损伤，如何保护脑组织免受缺血再灌注损伤，成为目前主要研究内容。他汀类药物是一种3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂，临床上广泛应用于降低血脂，是冠心病和脑梗死的一级和二级预防用药[2,3]。越来越多的研究发现，他汀具有免疫调节、稳定斑块、抗氧化应激、神经保护等不依赖其降脂机制的作用[4]。匹伐他汀(pitavastatin，PTV)是第三代他汀类降脂药，体内少量通过肝药酶CYP2C9代谢，安全性较高，且较其他类他汀而言，PTV不增加糖尿病发病风险[5]。脑源性神经生长因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)高表达于中枢神经系统，对神经元生长、分化、存活等至关重要，有临床研究发现，他汀治疗可明显提高动脉粥样硬化性脑梗塞病人的神经功能，这一作用可能与其升高血清脑源性神经生长因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)有关。亦研究指出，BDNF可通过激活其受体TrkB，起抗缺氧损伤的作用。本研究通过对原代培养的皮层神经元进行氧糖剥夺(OGD)及复氧处理，模拟脑缺血再灌注损伤，进一步探讨PTV是否可通过BDNF-TrkB信号通路对缺氧再灌注损伤后神经元具有保护作用。
　　目的:
　　通过观察不同浓度匹伐他汀(PTV)溶液对氧糖剥夺(OGD)再复氧后原代培养的皮层神经元的作用，探索匹伐他汀是否对具有神经保护作用及其适当浓度范围;并探讨其中的神经保护作用的细胞分子机制，与BDNF-TrkB信号通路的联系。
　　方法:
　　体外培养新生SD大鼠皮层神经元，分为正常对照组、匹伐他汀处理组、氧糖剥夺组，氧糖剥夺+匹伐他汀处理组，匹伐他汀的浓度设为1μmol/L，15μmol/L，30μmol/L，MTT法测各组细胞活性(OD值);免疫荧光染色观察各处理组神经元形态变化，计数神经元树突数目及长度:提取各处理组蛋白，western blot法测各组蛋白dimmer-mBDNF、homo-mBDNF、TrkB的表达量。
　　结果:
　　1.正常对照组与单纯1μmol/L，15μmol/L，30μmol/L匹伐他汀处理组间OD值差异无统计学意义(P＞0.05）;氧糖剥夺及复氧处理后，皮层神经元活性明显降低(P＜0.001);1μmol/L和15μmol/L匹伐他汀+OGD处理组较OGD组OD值增高，差异有统计学意义(P＜0.05);1μmol/L匹伐他汀+OGD组与15μmol/L匹伐他汀+OGD处理组组之间差异无统计学意义;1μmol/L和15μmol/L匹伐他汀处理+OGD处理组较30μmol/L匹伐他汀+OGD组，OD值显著升高(P＜0.05);30μmol/L匹伐他汀+OGD组与对照组OD值差异无统计学意义（P＞0.05）。
　　2.OGD处理组神经元树突分支数目较正常对照组显著减少，树突长度较正常对照组短(P＜0.05);相较于OGD组，OGD+1μmol/L和15μmol/L匹伐他汀处理组神经元树突分支数目增多(P＜0.05），但树突长度无明显增长（P＞0.05），氧糖剥夺+30μmol/L匹伐他汀处理组树突分支数目及树突长度均无明显差异(P＞0.05)。
　　3.OGD组与正常对照组比较蛋白dimmer-BDNF,homo-BDNF，TrkB的表达量均明显降低(P＜0.05);1μmol/L，15μmol/L匹伐他汀处理组蛋白dimmer-mBDNF,homo-mBDNF，TrkB的表达量较正常对照组增高，差异有统计学意义(P＜0.05）;30μmol/L匹伐他汀处理组较正常对照组dimmer-BDNF,mBDNF，TrkB的表达量降低(P＜0.05);OGD+1μmol/L匹伐他汀，OGD+15μmol/L匹伐他汀处理组蛋白dimmer-BDNF,mBDNF，TrkB的表达量较OGD组增高，差异有统计学意义(P＜0.05）。OGD+30μmol/L匹伐他汀处理组较正常对照组dimmer-BDNF,mBDNF，TrkB的表达量降低(P＜0.05);OGD+1μmol/L、15μmol/L、30μmol/L匹伐他汀处理组蛋白dimmer-BDNF,mBDNF，TrkB的表达量均较相应浓度的匹伐他汀处理组降低(P＜0.05)。
　　结论:
　　1.氧糖剥夺后复氧处理对神经元有损伤作用。
　　2.匹伐他汀处理对正常神经元无明显作用;对氧糖剥夺后复氧的神经元有保护作用，该保护作用具有浓度依赖性。
　　3.匹伐他汀促进氧糖剥夺后复氧对神经元树突的再生，该作用具有浓度依赖性
　　4.匹伐他汀可能通过BDNF-TrkB信号通路保护缺氧复氧损伤后神经元。

目录

声明

摘要

中英文缩略词

1 前言

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．3 统计方法

3 结果

3．1 神经元形态学观察及纯度鉴定结果

3．2 神经元活性检测

3．3 免疫荧光分析神经元树突

3．4 不同处理组mBDNF、TrkB表达水平

4 讨论

5 结论

参考文献

他汀类药物与其神经保护机制的研究进展

个人简历、研究生期间写的论文

致谢