孕酮对缺血性脑损伤的保护作用及其机制的研究

论文摘要

研究背景缺血性脑血管病（Ischemic Cerebral Vesscular Disease,ICVD）尤其是缺血性脑卒中,是威胁人类生存与健康的常见多发病,死亡率和致残率都非常高。由于目前仍然缺乏有效的预防和治疗措施,因此,如何预防和保护缺血引起脑损伤一直是神经科学领域的重大课题之一。流行病学资料表明,女性绝经期前脑卒中发病率明显低于同龄男性,而绝经期后脑卒中的发病率与同龄男性相同,甚至更高,提示内源性卵巢激素（雌二醇和孕酮）的水平降低可能与脑卒中的发病率增加有关。因此,雌二醇（Estradiol,E2）和孕酮（Progesterone,P4）对缺血性脑损伤的预防和治疗作用已成为基础和临床神经科学领域的关注焦点。已有大量的实验结果证明:E2处理能明显降低脑缺血再灌引起的神经元的死亡,并能改善缺血引起的神经系统功能障碍。虽然已有少量的文献报道了P4对脑外伤有保护作用,但P4对缺血性脑损伤保护作用迄今尚未完全确定,尤其是有关P4对缺血性脑损伤预防和保护作用的有效时间窗以及P4神经保护作用的分子机制目前均未见有报道。研究目的研究P4对缺血性脑损伤的预防和保护作用及其有效时间窗,并从整体和离体水平探讨P4的神经保护作用的分子机制。实验方法制备1小时大脑中动脉阻塞（MCAO）的脑缺血再灌注的实验动物模型。从MCAO前96小时到MCAO后96小时的不同时间点分别给予P4腹腔注射。检测MCAO后缺血侧脑海马CA1区存活神经元数量、突触长时程增强（LTP）的诱导以及空间记忆功能。用免疫印迹法分析海马CA1区全蛋白和核蛋白中ERK1/2的磷酸化活性。制备大鼠脑片,检测海马CA1区NMDA诱导的胞内Ca2+浓度。通过腹腔注射sigmal受体（σ1R）阻断剂NE100、P4受体（P4R）阻断剂RU486、5α-还原酶的抑制剂非那司提[阻断P4转化为别孕烯醇酮（THP）],或通过脑室内注射酪氨酸激酶（Src）抑制剂PP2、细胞外信号调节激酶（ERK1/2）抑制剂U0126和磷脂酰肌醇3-羟激酶（PI3K）抑制剂LY294002,探讨P4的神经保护作用的分子机制。实验结果1.1小时MCAO可引起海马CA1区约50%的神经元死亡,LTP诱导障碍及空间记忆功能减退。从MCAO前48小时到MCAO后72小时的时间段内,P4给药能明显减少MCAO引起的海马CA1区神经元死亡,恢复LTP的诱导并改善空间记忆功能。2.首先探讨MCAO前1小时或48小时P4预处理对MCAO引起神经损伤的保护作用（简称为P4的急性和慢性神经保护作用）的分子机制。结果显示,P4R阻断剂RU486,Src抑制剂PP2和ERK1/2抑制剂U0126能阻断P4的慢性神经保护作用,但不影响P4的急性神经保护作用。P4能持续48小时以上激活ERK1/2磷酸化并促进磷酸化ERK1/2（p-ERK1/2）的核转移。P4急性灌流海马脑片能抑制σ1R激活对NMDA诱导的Ca2+内流的增加作用,同时σ1R阻断剂NE100在MCAO前1小时给药具有与P4相似的急性神经保护作用,而在MCAO前48小时NE100给药则没有神经保护作用。3.进一步探讨MCAO后1小时或48小时P4处理对MCAO引起神经损伤的保护作用（称为P4的早期和晚期神经保护作用）的分子机制。结果显示,阻断了THP（增加GABAA受体活性）的生成能部分减弱P4的早期保护作用,但不影响P4的晚期保护作用。另外,P4R阻断剂的预处理并不影响P4的早期保护作用,但是能完全阻断P4的晚期保护作用。Src抑制剂、ERK1/2抑制剂和PI3K抑制剂都能部分抑制P4的晚期保护作用。结论1.P4给药能减少MCAO引起的海马CA1区神经元死亡并改善空间记忆功能,并具有从MCAO前48小时到MCAO后72小时的较宽的神经保护作用时间窗。提示P4对缺血性脑损伤的预防和治疗有重要意义。2.P4对缺血性脑损伤保护作用的主要机制如下:P4通过抑制σ1受体对NMDA诱导的Ca2+内流的增加作用或通过代谢物THP兴奋GABAA受体（GABAAR）以降低神经元的兴奋性,保护缺血急性期的脑损伤;缺血前48小时P4预处理能激活P4R下游Src-ERK1/2信号转导通路保护缺血性脑损伤;缺血再灌注后48小时P4处理能激活P4R下游Src-ERK1/2信号转导通路和P13K抗凋亡信号通路保护缺血性脑损伤;

论文目录

• 英文缩写与略语
• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一部分 孕酮对缺血性脑损伤的保护作用及其有效时间窗
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第二部分 缺血前孕酮处理对缺血性脑损伤的保护作用机制
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 第三部分 缺血再灌后孕酮处理对缺血性脑损伤的保护作用机制
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 小结
• 参考文献
• 发表论文及获奖情况
• 致谢
• 综述及参考文献