《採用MRI技術探究2種維藥成分抗腦缺血再灌注損傷機制》是依託北京大學，由蒲小平擔任負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：採用MRI技術探究2種維藥成分抗腦缺血再灌注損傷機制
- 項目負責人：蒲小平
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前臨床上急需抗腦缺血/再灌注損傷（Cerebral ischemia-reperfusion injury，CIRI）的新藥。天然藥物一直是新藥的重要來源，研究表明，兩種維藥成分類葉升麻苷和百里醌均具有抗CIRI作用。本項目擬在採用兩種動物模型，確認和驗證類葉升麻苷和百里醌的抗CIRI作用的基礎上，首先探討這兩種維藥成分在氧化應激，細胞凋亡和炎症反應等方面的抗CIRI機制。然後進一步採用磁共振成像（MRI）技術動態觀察水分子在腦細胞間隙內的動態分布過程，計算腦細胞外間隙擴散參數及組織液流動性等參數，探究這兩種維藥成分對腦微環境的影響；還採用質譜成像技術（MSI）技術繪製腦組織切片中的能量代謝相關分子ATP、ADP、谷氨醯胺及金屬離子等空間分布譜，從而探討這兩種維藥成分新機制。該項目創新性強，為類葉升麻苷和百里醌作為抗CIRI候選藥物提供科學依據，具有潛在的臨床套用價值。
結題摘要
目前臨床上急需抗腦缺血/再灌注損傷的新藥。天然藥物一直是新藥的重要來源，我們的結果表明兩種維藥成分類葉升麻苷和百里醌均具有抗腦缺血/再灌注損傷作用。本項目完成了類葉升麻苷的分離純化工作，為後續藥效學評價實驗提供了符合實驗要求的類葉升麻苷樣品。在局灶性腦缺血再灌注（tMCAO）大鼠模型中，發現類葉升麻苷和百里醌均具有良好的抗腦缺血/再灌注損傷作用：類葉升麻苷可有效減小tMCAO大鼠腦梗死百分比，提高大鼠行為學評分；百里醌可明顯降低缺血再灌注損傷後的神經行為學評分、減少受損腦區的受損面積並改善腦組織水腫損傷。本項目在評價藥效的基礎上，利用磁共振成像(MRI)技術，探究了百里醌對tMCAO大鼠模型腦微環境的影響，發現百里醌可改善tMCAO大鼠的腦細胞外間隙參數，使容積分數α上升，迂曲度λ下降。利用質譜成像技術(MSI)，能夠同時檢測多種代謝小分子及其腦梗塞區解剖學空間定位，我們繪製了局灶性腦缺血再灌注大鼠模型及給予類葉升麻苷和百里醌動物腦片中能量代謝相關分子葡萄糖、ATP、ADP、谷氨醯胺及金屬離子等的分布譜，發現：類葉升麻苷可以對腦內鈉離子、谷氨醯胺、檸檬酸、天冬氨酸、AMP、ADP等小分子的分布和含量產生影響，其抗腦缺血再灌注損傷作用可能與此有關；百里醌可改善受損腦區中葡萄糖、檸檬酸和琥珀酸的異常蓄積，增加ADP、AMP、GMP、肌酸等能量代謝相關小分子的含量，提高谷氨酸、谷氨醯胺、天冬氨酸、N-乙醯天冬氨酸的含量，升高谷胱甘肽、抗壞血酸和牛磺酸等抗氧化分子的水平，降低受損腦區中鉀離子的含量並增加鈉離子的含量。另外，還完成了MSI的擴大套用。綜上，本項目結合神經科學理論中關於腦連線組的新進展，聚焦腦卒中與腦結構和腦功能網路的異常變化的科學問題，採用MRI聯用MSI技術，從腦細胞微環境-間質液引流走向到腦細胞多種代謝小分子此消彼長的網路聯繫，關注這些小分子的變化在腦缺血區空間上分布的規律性，全面的、高通量地分析了腦缺血再灌注模型腦組織的各種功能改變和藥物對該模型神經保護作用的機制，獨創性地總結了一套兩種成像技術---MRI聯用MSI研發抗腦卒中藥物的新方法。為這兩個維藥成分的新藥研發打下堅實的基礎，為抗腦卒中藥物研發提供新途徑，具有重要的科學意義和套用前景。
