運動預處理通過上調(diào)GLT-1誘導腦缺血耐受.pdf

1、目的:短暫性的輕微腦缺血可對接下來的嚴重缺血產(chǎn)生部分保護作用，此現(xiàn)象稱為腦缺血耐受。近年來研究發(fā)現(xiàn)，不僅僅是缺血，其他多種預處理方式均可使機體對后續(xù)嚴重缺血產(chǎn)生耐受。而運動預處理作為較安全的預處理方式受到廣泛關(guān)注。以往研究表明缺血性卒中發(fā)生之前進行運動訓練能夠通過作用于谷氨酸系統(tǒng)使腦組織對后續(xù)發(fā)生的嚴重損傷產(chǎn)生較強的耐受能力，但是其作用于谷氨酸系統(tǒng)發(fā)揮神經(jīng)保護功能的通路及其所涉及的相關(guān)機制有待于進一步闡明。
　　谷氨酸是中樞神經(jīng)系

2、統(tǒng)內(nèi)主要興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，對維持正常腦功能非常重要。高濃度的谷氨酸具有嚴重的神經(jīng)毒性。因此，降低腦缺血時細胞外液的谷氨酸濃度對減輕腦損傷至關(guān)重要。
　　腦內(nèi)細胞外沒有谷氨酸代謝酶，腦內(nèi)細胞外的谷氨酸穩(wěn)態(tài)的維持主要依靠高親和力興奮性氨基酸轉(zhuǎn)運體系統(tǒng)（excitatory amino acidtransporters，EAATs）。目前已經(jīng)克隆出了五種高親和力谷氨酸轉(zhuǎn)運體:EAAT1(GLAST)、EAAT2、EAAT3(EAACl)、

3、EAAT4、EAAT5。 EAAT2主要分布于星形膠質(zhì)細胞膜上，又稱為膠質(zhì)細胞谷氨酸轉(zhuǎn)運體-1(glialglutamate transporter-1，GLT-1)。GLT-1在清除突觸間隙谷氨酸、維持谷氨酸低濃度、防止谷氨酸神經(jīng)毒性方面發(fā)揮重要作用。本實驗研究目的之一:缺血前運動訓練是否通過GLT-1作用于谷氨酸系統(tǒng)而減輕腦缺血發(fā)生后的腦損傷。Watanabe等通過兩種腦缺血動物模型和一種細胞氧糖剝奪模型證明mitOKATP在腦缺血

4、耐受機制中發(fā)揮重要作用。國內(nèi)學者Wang和Yang的研究表明:mitOKATP可通過作用于谷氨酸系統(tǒng)而誘發(fā)腦缺血耐受而發(fā)揮神經(jīng)保護作用。近期研究表明:抑制mitOKATP能夠消除運動訓練的抗心律失常作用，綜上所述，運動訓練能夠通過mitOKATP所介導的信號通路而作用于谷氨酸系統(tǒng)而發(fā)揮神經(jīng)保護作用。
　　關(guān)于mitOKATP的下游通路，有實驗報道，PI3-K抑制劑wortmannin能夠消除mitOKATP激動劑發(fā)揮的對抗谷氨酸系

5、統(tǒng)神經(jīng)毒性而發(fā)揮的神經(jīng)保護作用。從而證明PI3-K在谷氨酸介導的腦缺血耐受機制中發(fā)揮重要作用。Matejíková等研究結(jié)果表明PI3-K/AKT參與了mitoKATP激動劑所誘發(fā)的心臟缺血耐受機制。Li等研究結(jié)果表明，PI3-k能夠調(diào)控GLT-1在神經(jīng)膠質(zhì)細胞中表達。本實驗研究目的是研究運動預處理是否通過PI3/AKT作用于GLT-1，增強神經(jīng)膠質(zhì)細胞谷氨酸重攝取能力，發(fā)揮神經(jīng)保護功能。
　　方法:SD雄性大鼠54只分為三組:假

6、手術(shù)組(n=18)，缺血組(n=18)，運動訓練加缺血組(n=18)。運動訓練組大鼠經(jīng)過三周跑臺訓練后與另外缺血組大鼠接受大腦中動脈梗塞/再灌注的手術(shù)。術(shù)后24小時，每組6只大鼠用于神經(jīng)行為學評定后檢測腦梗死體積，每組6只大鼠用于westernblot檢測總蛋白激酶B(total-PKB，亦稱AKT)、磷酸化蛋白激酶B(P-PKB，亦稱p-AKT)及磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)的水平，每組6只大鼠用于western blot檢測谷氨酸轉(zhuǎn)

7、運體-1(GLT-1)水平.神經(jīng)行為學評定及腦梗死體積采用t檢驗比較缺血組與運動訓練加缺血組之間的差異，其余各項指標的組間比較均采用單因素方差分析進行統(tǒng)計學處理。
　　結(jié)果:神經(jīng)功能缺損評定:由于假手術(shù)組并未真正發(fā)生腦缺血，故假手術(shù)組大鼠的神經(jīng)行為學評定均為0分。運動訓練加缺血組的神經(jīng)功能缺損評分低于缺血組，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。
　　腦梗死體積:由于假手術(shù)組并未真正發(fā)生腦缺血，故假手術(shù)組大鼠的腦梗死體積均為0

8、立方毫米。運動訓練加缺血組的腦梗死體積小于缺血組，差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)
　　GLT-1蛋白表達水平:三組大鼠之間GLT-1表達水平有差異，差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。運動訓練加缺血組大鼠GLT-1表達水平高于缺血組大鼠GLT-1表達水平，差異具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05);
　　PI3K、P-AKT(p-PKB)蛋白表達水平:三組大鼠之間的P-AKT蛋白表達水平有差異，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）