牛磺酸及牛磺酸轉運體在重型顱腦創傷的作用機制研究

《牛磺酸及牛磺酸轉運體在重型顱腦創傷的作用機制研究》是依託南開大學，由黃慧玲擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：牛磺酸及牛磺酸轉運體在重型顱腦創傷的作用機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：黃慧玲
• 依託單位：南開大學

中文摘要

前期研究中我們發現內源性抗氧化劑牛磺酸對大鼠重型顱腦創傷腦細胞和線粒體等結構具有很好的保護作用，在此基礎上，我們提出細胞膜和線粒體膜上的牛磺酸轉運體功能受損是顱腦創傷繼發性損傷的重要發病機制的構想。本課題擬利用液壓衝擊製作大鼠的重型顱腦創傷模型，給予牛磺酸治療後，觀察腦組織的腦水含量、腦血流變化以及超微結構，研究顱腦創傷後腦組織和線粒體中的牛磺酸轉運體的定位、基因和蛋白表達、攝取和釋放功能；並闡明牛磺酸和牛磺酸轉運體與腦創傷後腦細胞間隙的胺基酸、能量代謝物質變化關係；觀察牛磺酸及牛磺酸轉運體對顱腦創傷後腦線粒體上呼吸功能、重要酶蛋白、mtDNA變化等。通過以上實驗，闡釋牛磺酸通過牛磺酸轉運體對腦創傷後的腦組織和線粒體的治療機制，為牛磺酸用於重型顱腦創傷的臨床套用提供理論依據，為更快更好地救治顱腦創傷提供一種安全、廉價、有效的腦保護藥物。

結題摘要

本課題利用液壓衝擊製作大鼠重型顱腦創傷模型，給予牛磺酸(Tau)治療後，①觀察腦組織的超微結構、腦水含量及腦血流變化，發現腦創傷後神經細胞固縮變性，線粒體腫脹，外源性Tau和Vc可使TBI腦組織和神經細胞結構趨於正常，較預防給藥好。Tau早期使右側腦CBF保持正常水平，並可顯著提高受傷區的CBF。對TBI後血液凝固狀態有一定的調節作用，但長時間使用牛磺酸可能會導致靜脈血的高凝狀態。②研究顱腦創傷後腦水含量和腦組織和線粒體中牛磺酸轉運體、AQP-4的基因和蛋白表達關係，發現、Tau、Vc、葉酸(Fa)可以明顯改善因顱腦創傷引起的腦組織水腫，但後兩者效果不如Tau；高劑量Tau使TBI大鼠腦水含量、AQP-4 mRNA及蛋白表達量保持正常水平，效果好於低劑量Tau、Vc和Fa；；並顯著升高TBI腦組織TauT mRNA及蛋白表達量，同時降低因TBI後升高的HIF-1α\ SCN5a\ SCN7a mRNA表達量，對基因和蛋白成正向調節；③研究牛磺酸和牛磺酸轉運體與腦創傷後腦細胞間隙的胺基酸、能量代謝物質變化關係，發現：Tau可以顯著降低腦細胞間液中Lac含量和L/P比值，影響腦組織間液GABA和Asp含量，顯著降低腦組織MDA含量，提高SOD活性和ATP酶活力，有效改善傷後代謝紊亂和腦細胞生化內環境的作用，保護創傷海馬區組織的生理功能。④觀察牛磺酸及牛磺酸轉運體對顱腦創傷後腦線粒體上呼吸功能、重要酶蛋白、mtDNA等變化，發現Tau治療能顯著改善腦創傷後大鼠傷側腦組織線粒體呼吸功能（RCR）、呼吸鏈複合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ和Ⅴ 活性以及ATP合成速率受損的紊亂程度，降低ROS生成，減少ROS堆積對腦細胞的進一步損傷，提高ATP的合成速度，可修複線粒體DNA缺失，無論急性期或者恢復期，均顯示出比Vc更好地保護線粒體呼吸鏈酶活性，更好地保證了呼吸鏈的完整性。⑤研究顱腦創傷後腦組織和線粒體中的牛磺酸轉運體的定位、攝取和釋放功能。發現Tau通過腎臟排泄，在腦創傷、炎症部位特異性富集並長時間存在。外源性Tau保護缺氧後的細胞凋亡，但不增加缺氧後細胞的轉運能力，可能意味著Tau對腦細胞的修復作用不是通過調節TauT轉運功能而實現的。通過以上實驗，初步闡釋牛磺酸對腦創傷後的治療機制，為牛磺酸用於重型顱腦創傷的臨床套用提供理論依據，為更快更好地救治顱腦創傷提供一種安全、廉價、有效的腦保護藥物。