【摘要】：缺血性腦卒中是指由于血管狹窄或閉塞造成的暫時性或永久性的腦供血不足而引起的疾病,具有高發(fā)病率、致死率、高致殘率等特點。目前對于缺血性腦卒中的治療手段依舊非常有限,唯一有效的是利用溶栓劑tPA進行溶栓處理。但由于治療時間窗狹窄(4.5 h)和容易引起腦出血等原因限制了其臨床應(yīng)用。很多神經(jīng)保護藥物盡管在動物模型上能夠減輕腦缺血損傷,但在臨床上卻沒有明顯的神經(jīng)保護作用,所以亟需尋找更為安全有效的治療手段。缺血后處理被認為是一種新型的治療腦缺血的策略,其定義為在缺血再灌早期給予一個反復夾閉血管的亞致死刺激來激活內(nèi)源性保護通路。但缺血后處理操作復雜而且處理時間窗窄,因此探尋更安全有效的后處理方法就尤為必要。除了缺糖和低氧,組織酸化也是缺血中一個重要的因素。在缺血過程中,組織的pH會從7.0下降到6.6。有研究發(fā)現(xiàn)在離體心臟模型中,酸化再灌可以模擬缺血后處理帶來的心臟保護作用。我們課題組的前期結(jié)果發(fā)現(xiàn),酸預(yù)處理可以顯著的減少缺血腦損傷。由于缺血的不可預(yù)知性,研究酸后處理的神經(jīng)保護作用就尤為重要。本研究旨在研究酸后處理的保護作用模式及其機制。在體缺血模型利用成年的C57BL/6J小鼠進行大腦中動脈栓塞60 min,在再灌5,50,100 min分別吸入10%,20%或30% CO2 5或10 min進行酸后處理。而離體缺血模型則在原代培養(yǎng)的腦片及皮質(zhì)紋狀體切片上進行氧糖剝奪處理,再灌不同時間后用C02平衡過的培養(yǎng)液孵育進行酸后處理。我們的結(jié)果發(fā)現(xiàn)在再灌5 min后吸入5 min濃度為10%、20%的CO2可以顯著的減少缺血引起的腦梗死,并且在再灌50 min后保護作用仍然存在,提示酸后處理有更寬的治療時間窗。而利用NaHCO3來逆轉(zhuǎn)腦內(nèi)的酸后可以取消酸后處理和缺血后處理的神經(jīng)保護作用。并且無論是在體還是離體模型中酸后處理都可以激活線粒體自噬。并且利用3-MA, Mdivi-1和ATG7小干擾來抑制線粒體自噬都可以逆轉(zhuǎn)酸后處理的保護作用。進一步我們發(fā)現(xiàn)酸后處理可以促進Parkin招募到線粒體上,并且敲除Parkin可以取消酸后處理帶來的神經(jīng)保護作用。另外我們發(fā)現(xiàn)酸后處理激活的線粒體自噬可以延長溶栓有效的時間窗；增加線粒體自噬可以延長酸后處理的時間窗。綜上所述,在再灌早期給于一個短暫溫和的酸處理可以通過激活Parkin依賴的線粒體自噬減輕缺血性腦損傷,并且其治療時間窗優(yōu)于傳統(tǒng)的缺血后處理,因此酸后處理是一種更加有前景的內(nèi)源性保護策略,線粒體自噬也是腦缺血治療的可調(diào)控靶點。
[Abstract]:Ischemic stroke is a kind of disease caused by temporary or permanent cerebral insufficiency caused by stenosis or occlusion of blood vessels. It has the characteristics of high morbidity, mortality, high disability rate and so on. The current treatment for ischemic stroke is still very limited, the only effective thrombolytic agent tPA thrombolytic treatment. However, its clinical application was limited by treatment time window stenosis (4.5 h) and intracerebral hemorrhage. Although many neuroprotective drugs can attenuate cerebral ischemia injury in animal models, they have no obvious neuroprotective effect in clinic, so it is urgent to find more safe and effective treatment methods. Ischemic postprocessing is a novel strategy for the treatment of cerebral ischemia, which is defined as the activation of endogenous protective pathway by sublethal stimulation of repeatedly clipping blood vessels in the early stage of ischemia-reperfusion. However, the operation of ischemic post-processing is complicated and the processing time window is narrow, so it is necessary to explore more safe and effective post-processing methods. In addition to sugar deficiency and hypoxia, tissue acidification is also an important factor in ischemia. During ischemia, tissue pH decreased from 7. 0 to 6. 6. It has been found that in isolated heart model, acidified reperfusion can simulate the cardioprotective effect of ischemic post-treatment. Early results of our group showed that acid preconditioning could significantly reduce ischemic brain injury. Due to the unpredictable nature of ischemia, it is particularly important to study the neuroprotective effect of acid postprocessing. The purpose of this study was to study the protective mode and mechanism of acid post-treatment. Adult C57BL/6J mice were used for 60 min, of middle cerebral artery embolization (MCAE) in vivo ischemia model. The rats were treated with 10 ~ 20% or 30% CO2 5 or 10 min after reperfusion for 50 ~ 100 min. In vitro ischemia model was treated with oxygen and glucose deprivation in primary cultured brain slices and cortical striatum slices and then incubated with C02 balanced culture medium for acid post treatment after different time of reperfusion. Our results showed that after 5 min of reperfusion, inhaled 5 min (10 ~ 20%) of CO2 could significantly reduce the cerebral infarction induced by ischemia, and the protective effect was still present after reperfusion for 50 min, suggesting that there was a wider therapeutic time window for acid post-treatment. Using NaHCO3 to reverse the neuroprotective effects of acid-treated and ischemic post-processing in the brain. Both in vitro and in vitro, acid postprocessing can activate mitochondrial autophagy. The inhibition of mitochondrial autophagy by small interference of 3-MA, Mdivi-1 and ATG7 could reverse the protective effect of acid post-treatment. Furthermore, we found that acid post-treatment could promote Parkin recruitment into mitochondria, and knockout of Parkin could cancel the neuroprotective effect of acid post-treatment. In addition, we found that activated mitochondrial autophagy after acid treatment can prolong the effective time window of thrombolysis, and increase mitochondrial autophagy can prolong the time window of acid post treatment. In conclusion, given a transient mild acid treatment at the early stage of reperfusion can reduce ischemic brain damage by activating Parkin dependent mitochondrial autophagy, and its therapeutic time window is superior to that of conventional ischemic postconditioning. Therefore, acid aftertreatment is a more promising endogenous protection strategy, mitochondrial autophagy is also a regulatory target for cerebral ischemia therapy.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R743.3

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