神经科学

体内脑缺血

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成像技术在体内评估脑缺血的影响

脑缺血

脑缺血是中风最常见的原因,是全世界成年人永久残疾的主要原因1,2它发生在为大脑服务的血管堵塞或破裂,使其无法获得足够的氧气和营养时。因此,大脑受影响的区域无法正常工作,其控制的身体功能受损,从而导致各种残疾,如活动能力和协调能力降低以及言语障碍。

尽管对脑缺血病理生理学的认识有所进展,但治疗方法却很少2..大多数治疗集中在大脑受影响区域的再灌注,以恢复缺氧细胞的氧气供应,使正常功能尽快恢复。

尽管脑缺血的发病机制涉及多种不同的机制,但由此产生的脑组织炎症被认为是决定不可逆脑损伤和相关残疾程度的关键因素3..炎症标志物水平的增加已被发现与脑缺血后的不良预后相关。脑缺血炎症反应的分子基础尚不清楚,但烟碱乙酰胆碱受体(nAChRs)的作用已被指出4.

烟碱乙酰胆碱受体

配体门控的NACHR是一种广泛表达于外周和中枢神经系统的离子通道。这类受体的一个亚型称为α7,存在于一系列不同的脑细胞中,包括皮质神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞,在控制各种生理生化过程中起着至关重要的作用逻辑反应,如注意、记忆和运动5.

α7受体与精神分裂症、阿尔茨海默病和创伤性脑损伤的发生有关。此外,刺激α7受体似乎可以提供神经元保护,防止缺血性损伤和脑出血6,7

进一步阐明这些受体的功能可能有助于减轻脑炎症,改善脑缺血和脑疾病患者的预后。为了研究这些受体的作用,有必要对其进行研究在活的有机体内现在,先进的成像技术使这成为可能。

脑成像技术

正电子发射断层成像(PET)和磁共振成像(MRI)是观察神经和神经退行性疾病影响的有力工具在活的有机体内. 由于这些成像技术不会干扰身体的正常功能,因此可以重复多次,以评估随时间变化的效果。

针对α7受体的选择性PET放射性示踪剂使这些受体的分布得以可视化。尽管这些研究强调了α7-nAChRs在脑疾病中的作用,但尚未确定nAChRs在脑缺血神经炎症反应中的作用。

烟碱受体在脑缺血中的作用

为了弥补对nAChRs参与脑缺血的认识上的这一差距,我们在一个大鼠模型中研究了α7受体表达的变化,该大鼠模型通过90分钟的大脑中动脉腔内闭塞诱导脑缺血8.

用α7 - nAChRs受体激动剂PHA 568487和对照组治疗脑缺血大鼠,观察其作用在活的有机体内PET成像[11C] NS14492作为放射性示踪剂。使用7特斯拉水平孔Bruker BioSpec 70/30磁共振成像系统进行磁共振成像,以监测血脑屏障的通透性。使用转运体蛋白的特定放射性配基探索α7受体对神经炎症的调节作用([18F] DPA-714)脑缺血后7天。实时聚合酶链反应用于评估基因表达的变化。

脑缺血后,在小胶质细胞和星形胶质细胞中观察到α7受体的表达增加。α7受体在脑缺血神经炎症反应中的作用得到了脑缺血后α7受体表达减少的支持[18F]DPA-714与PHA治疗缺血大鼠的结合此外,与对照组相比,PHA 568487治疗显著减少了脑梗死体积,改善了神经功能。α7 nachr的激活对血脑屏障通透性无影响8.

综上所述,这些结果表明烟碱α7-nAChRs在大鼠脑缺血后的炎症反应和白细胞募集中起关键作用

希望本研究获得的支持α7 nachr参与脑缺血后神经炎症发展的新信息,可以促进开发新的策略,以减少缺血性卒中后的残疾和治疗,以减少其他神经疾病的负担。

参考文献

1.anuncibaye - soto B等人。salubrinal治疗全脑缺血的神经保护作用。神经再生Res 2016;11:1744 - 1745。

2.Donnan GA,等。中风。《柳叶刀》2008,371:1612 - 1623。

3.Muir KW等.炎症和缺血性中风.Curr Opin Neurol.2007;20:334-342。

4.de Jonge WJ和Ulloa L.α7烟碱乙酰胆碱受体作为炎症的药理学靶点。英国药理学杂志2007;151(7),915–929。

5.Neumann S等人。中风后的先天免疫和炎症:α - 7烟碱激动剂的观点。分子化学学报,2015,29(4):541 - 546。

6.等。烟碱- 7受体保护谷氨酸神经毒性和神经元缺血性损伤。大脑Research1998; 779:359 - 363。

7.海冈,等。尼古丁对脑出血小鼠模型的治疗作用。中国药理学与实验治疗杂志2011;338(3):741-749。

8.Colás L,等人。A7烟碱受体的活体成像是监测脑缺血后神经炎症的一种新方法。Glia 2018;1–14. 可获得的在这里

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