PKA-CREB信号通路在电针改善慢性脑缺血后学习记忆功能中作用机制的研究

脑缺血所致的学习记忆损害是临床常见的功能障碍。研究已经证实了电针（EA）可以改善脑缺血后学习记忆功能，我们已经发现EA能上调缺血侧海马CREB和皮层BDNF的表达和改善缺血后学习记忆功能。结合PKA-CREB信号通路在突触可塑性和学习记忆保护中的重要作用，我们提出理论假设：EA可激活PKA-CREB信号通路，转录并调节位于其下游的即刻早期基因和BDNF、Syn等因子的表达，一方面抗凋亡和促进神经再生；另一方面在CREB与BDNF的共同作用下，调控miR-132的表达而抑制p250GAP蛋白以改善海马神经元的结构，从而共同保护海马神经功能，促进学习记忆功能恢复。本研究首先证实EA可以改善学习记忆功能并增强PKA-CREB信号通路；进一步探讨BDNF 、Syn、miR-132等关键因子的表达变化规律；最后运用抑制剂来验证理论假设的科学性，试图从全新的视角揭示EA治疗的理论依据。

目的：探讨电针(EA)改善脑缺血后学习记忆功能障碍的可能作用机制。方法：采用结扎双侧颈总动脉的方法制备大鼠脑缺血模型，选取督脉经穴“百会”、“大椎”，给予EA 治疗。（1）观察治疗后海马突触超微结构的改变，CA1区锥体神经元树突棘密度，电生理检测海马LTP 的变化，Morris 水迷宫评价动物的学习记忆功能；（2）观察治疗后pCREB、 BDNF、 突触前膜蛋白SYP、突触后膜蛋白PSD95、 BrdU和Nestin的表达；（3）尼氏染色评定海马神经存活，TUNEL 法检测海马神经元凋亡，检测海马Bcl-2、Bax 蛋白含量；（4）检测miR-132 和p250GAP蛋白在海马中的表达，分析海马神经元的结构变化；（5）运用抑制剂H89侧脑室注射阻断PKA-CREB 信号通路后，研究pCREB及以上各种因子表达变化规律、海马LTP 的变化和学习记忆功能的变化规律，从而证实EA 治疗脑缺血后学习记忆功能障碍的信号传导通路。结果：结扎双侧颈总动脉的方法制备大鼠脑缺血模型后给予EA治疗可以（1）改善海马突触超微结构，增加CA1区锥体神经元树突棘密度，促进海马LTP，并提高大鼠的学习记忆功能。侧脑室注射H89阻断PKA-CREB 信号通路后，上述EA的作用被阻断；（2）EA能促进 pCREB、 BDNF、 SYP和PSD95蛋白的表达，侧脑室注射H89后，上述蛋白的表达被抑制。但是EA对海马SGZ区BrdU和Nestin的表达无明显影响；（3）EA能增加海马神经细胞的存活，减少凋亡，侧脑室注射H89阻断PKA-CREB 信号通路后，上述EA的作用被阻断；（4）EA能促进海马miR132表达，抑制P250GAP蛋白的表达，阻断PKA-CREB 信号通路后，电针的作用被阻断。结论：（1）EA “百会”、“大椎”能改善脑缺血后海马神经元的结构和功能，抗凋亡，促进海马LTP，从而提高大鼠的学习记忆功能；（2）EA “百会”、“大椎” 穴改善大鼠的学习记忆功能的机制之一是通过激活PKA-CREB 信号通路来实现的。本研究为临床电针改善脑缺血后学习记忆功能障碍提供了科学依据。