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信号转导通路在特定疾病中的变化规律及作用机制是近年国内外研究的热点。激活素A(ActA)作为一种信号蛋白在多种生理和病理生理过程中具有重要作用,研究表明中枢神经系统存在其表达,并对一些变性疾病具有神经保护作用,但其介导的ActA/Smads通路在缺血性脑损伤中的变化规律、作用及信号转导机制尚不明确。本研究以激活素A介导的ActA/Smads通路为靶向,结合体内外实验对以上问题进行了探讨。体内研究中成功建立大鼠局灶性脑缺血(MCAO)模型,并应用免疫组化、图像分析技术对MCAO后该通路中主要位点的蛋白表达进行了检测,发现ActA、ActRIIA及Smad3在正常脑组织中表达极弱,MCAO3h在梗死周边区神经元可见以上3种蛋白表达均增高,并随缺血时间延长表达呈上升趋势,在缺血24h达高峰,其中ActA及Smad3以胞浆、胞核表达为主,ActRIIA以胞浆、胞膜为主,且此种变化特异性表达于神经元。提示脑缺血损伤后存在ActA/Smads通路的激活,缺血后来源于神经元自分泌的ActA可能以靶源性的模式再作用于神经元自身,其介导的细胞外信号通过ActA/Smads通路向细胞内转导而发挥重要作用。为进一步探讨ActA/Smads通路对神经元缺血损伤的作用及信号转导机制,本研究在体外实验中建立PC12细胞转化神经元氧糖剥夺(OGD)模型,应用荧光实时定量PCR(Realtime PCR)技术对OGD后不同时间ActA、ActRIIA及Smad3 mRNA的表达变化进行检测,在此基础上,应用抗体封闭方法特异性阻断ActA的跨膜信号转导途径,应用Hoechst33342荧光染色、MTT、Annexin V/PI双染FCM等技术,检测并观察阻断ActA/Smads通路对神经元OGD损伤的影响,并应用Realtime PCR、Western blot技术检测在ActRIIA这一特定位点阻断该通路后该位点上下游基因和蛋白的表达变化。结果显示,OGD3h ActA、ActRIIA及Smad3 mRNA的表达较对照组显著增高并达最高峰,随OGD时间延长其表达呈下降趋势,在ActRIIA位点阻断ActA的跨膜信号转导途径后神经元OGD损伤加重,该位点的上游ActA和下游Smad3基因及蛋白表达均显著下调。提示神经元OGD损伤可诱导ActA/Smads通路激活并通过抗凋亡而发挥神经保护作用,ActRIIA表达上调可能为OGD损伤诱导ActA/Smads通路激活过程中的始动因素,该通路的激活过程可能存在依赖于ActA的正反馈调节机制。