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第一部分
脑梗塞(cerebral infarction,CI)是神经内科最常见的急症之一,其起病急,进展快,预后差,社会负担沉重,目前尚缺乏能够普遍推广的显效治疗手段。缺血半暗带(ischemic penumbra,IP)是梗塞后位于中心坏死区周边的脑组织,其血流灌注低于维持正常脑功能的水平,电生理活动受损,但结构完整,尚存大量可挽救的神经元。因此,探索脑缺血后半暗带区神经元丢失的可能机制及通路,寻求新的神经保护靶点,对于脑梗塞的治疗具有重要意义。
自噬是近年来逐渐被认识的神经元除坏死和凋亡外的第三种死亡方式,其主要过程涉及细胞器官的内吞,自噬小体的形成,自噬小体与溶酶体的结合以及内吞物的降解。适度的自噬有助于细胞清除自身受损的细胞器官以及毒性代谢产物,是细胞在如低氧等恶劣环境下提高生存能力的一种重要手段。然而,过度自噬将会导致重要细胞组分的降解,反而促进细胞的死亡。自噬在脑缺血领域的研究尚处于起步阶段。
本课题以离体细胞模型为工具,探讨自噬激活过程中可能涉及的信号通路；在此基础上,模拟体外氧化应激环境,探索自噬调控在氧化应激性损伤中的可能意义,并进一步在大鼠全脑缺血模型中加以验证。本研究通过生物化学、细胞和分子生物学、组织病理学和行为学等手段,对缺血及氧化应激条件下自噬的变化进行了系统研究。结果表明:
1、在离体细胞模型中,缺氧诱导因子1(1aypoxia inducible factor1,HIF-1)的表达变化影响自噬水平,提示缺氧诱导因子通路对自噬可能存在调控作用。
2、在模拟氧化应激环境的离体细胞模型中,进一步验证了自噬的激活受HIF-1的调控；抑制HIF-1-自噬通路有利于减轻氧化应激造成的离体细胞损伤。
3、在大鼠全脑缺血再灌注在体模型中,抑制HIF-1-自噬通路有助于减轻海马CA1区神经元的损伤,并有利于改善缺血造成的认知损害。
本研究结合体内外实验的结果证明了氧化应激条件下,自噬的激活受HIF-1的介导,抑制HIF-1-自噬通路能够减轻细胞在氧化应激环境中的损伤,并减轻缺血再灌注大鼠神经功能的缺损,提示自噬途径调控有望成为具有开发前景的脑梗塞治疗的新靶点。
第二部分
近年来缺血性卒中的发病有逐渐年轻化的趋势,且在发展中国家更为明显。鉴于青壮年人群所肩负的家庭责任和社会使命,中风后遗症在这一部分人群中所造成的直接和间接损害不容忽视,探讨早发性缺血性卒中的高危因素和病因学特征意义深远。
作为一种多遗传因素与多环境因素协同致病的复杂疾病,诸多的易感基因均在促进缺血性卒中发生的过程中扮演着不同的角色,发挥各自的作用。迄今,虽然早发性缺血性卒中相关基因多态的病例对照研究数目不少,但由于单个研究样本量的限制,使其统计学可信度受到影响,而导致了不同研究结果间存在较大差异,莫衷一是。
为深入客观地评估不同易感基因多态与早发性缺血性卒中发病风险的相关性,我们通过对Medline数据库,Embase数据库以及Google Scholar的系统检索,收集相关病例对照研究,并对所纳入的研究进行方法学评价；在此基础上,运用循证医学的原理及方法,对所获数据进行Meta分析。我们的研究共纳入26项原始研究,涉及早发性缺血性卒中病例2806例,健康对照7636例。在所研究的7个候选基因中,载脂蛋白E(apolipoprotein E,ApoE)基因ε2-4(OR=2.53,95％CI=1.71-3.73)和亚甲基四氢叶酸还原酶(methylenetetrahydrofolate reductase,MTHFR)基因C677T(OR=1.44,95％CI=1.14-1.80)被证实与早发性缺血性卒中的发生显著相关。虽然对血小板糖蛋白Ia(platelet glycoprotein Ia,GPIa)基因C807T的数据合并提示阳性相关(OR=1.50,95％CI=1.10-2.05),但Eggers检验提示该结果受发表性偏倚影响较大(t=5.27,P>｜t｜=0.034)。对凝血因子Ⅴ(factorⅤ,FV)基因G1691A(OR=1.17,95％CI=0.88-1.57),凝血酶原(prothrombin,PT)基因G20210A(OR=1.40,95％CI=0.99-2.20),血小板糖蛋白Ⅲa(platelet glycoproteinⅢa,GpⅢa)基因PLA1/A2(OR=1.27,95％CI=0.80-2.02),内皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase,eNOS)基因4ab(OR=1.37,95％CI=0.93-2.01)的分析不支持这些多态与早发性缺血性卒中风险存在关联。
综上所述,我们的研究肯定了由于遗传变异所造成的同型半胱氨酸与脂类的代谢异常会增加早发性缺血性卒中的发病风险,而对将来缺血性卒中的遗传学研究应加强基因-基因、基因-环境相互作用的分析。