基于谷氨酸水平调控腺苷A2A受体作用方向的机制及意义研究

腺苷2A受体（A2AR）激活在脑损伤中存在保护和损伤的矛盾作用，其机理一直不明，限制了腺苷及A2AR调节剂的应用。基于前期研究发现谷氨酸的水平是激活小胶质细胞及中性粒细胞上A2AR出现致炎和抑炎矛盾作用的关键因素并结合文献报道不同细胞来源的A2AR存在不同作用，我们推测不同脑损伤后脑内谷氨酸水平的不同是导致A2AR活化后矛盾作用的主要原因，而骨髓源性细胞上A2AR是谷氨酸调控的主要靶标。因此，本研究拟通过不同程度的颅脑创伤（TBI）模型及选择性敲除小鼠骨髓来源细胞和脑内固有细胞上A2AR以确认谷氨酸对A2AR效应方向的调控并阐明其细胞机制；进而根据谷氨酸浓度高低选择性给予A2AR及谷氨酸释放调节剂，观察其对TBI伤情及修复的影响，旨在从整体水平阐明谷氨酸调控A2AR的具体机制及证实根据谷氨酸水平调控A2AR减轻损伤促进修复的可行性，为临床以A2AR为靶点治疗脑损伤的策略奠定理论基础。

腺苷2A受体(A2AR)激活在脑损伤中存在保护和损伤的矛盾作用，其机理不明，限制了调节剂应用。基于前期细胞实验结合文献报道，我们推测脑损伤后脑内谷氨酸水平的高低是导致A2AR活化后矛盾作用的主要原因。本研究旨在证实颅脑创伤(TBI)中证实上述假设，同时探索谷氨酸实现调控作用的主要靶标是骨髓来源细胞还是脑内固有细胞，以阐明其细胞机制；并根据谷氨酸水平，研究应用A2AR调节剂以有效减轻脑损伤的方法、效果和影响因素。.研究首先利用小鼠中度TBI模型和细胞实验，证实了脑内谷氨酸浓度高低是决定A2AR作用方向的关键，并阐明了其信号和细胞机制。研究发现，高浓度谷氨酸条件下激活A2AR加重脑损伤，低浓度谷氨酸条件下激活A2AR发挥神经保护作用；进一步阐明高浓度谷氨酸使A2AR活化后发生PKA向PKC信号通路的偏转，使原本的抑炎保护作用转为促炎损伤作用可能是此双向作用的分子机制；同时利用野生型小鼠与A2AR KO小鼠之间骨髓移植的方法选择性敲除骨髓来源细胞(BMDC)或神经细胞的A2AR，发现敲除此二种细胞上A2AR分别通过调节炎症反应和兴奋性毒性而均发挥保护作用，而BMDC上A2AR是谷氨酸调控的主要靶标。.研究的第二部分结合临床研究进一步阐明了谷氨酸调控A2AR双向作用的分子机制，即重度TBI后释放的大量谷氨酸通过诱导A2AR-mGluR5异源复合物形成而使A2AR活化后从优势激活抑炎保护的cAMP-PKA途径转为优势激活PLC-PKC途径发挥促炎损伤作用，导致和加重了TBI后继发的急性肺损伤。据此提出了“颅脑创伤后监测血浆谷氨酸水平对预警外周并发损伤和指导用药至关重要”的治疗学新观点。.最后进行了根据谷氨酸水平合理使用A2AR调节剂及联合用药的治疗探索，发现中度TBI后，联合使用A2AR激动剂和谷氨酸受体抑制剂能够在原本加重损伤的时相点逆转损伤并发挥保护作用；而在重度TBI后，由于谷氨酸水平急剧升高且居高不下，单纯应用A2AR调节剂不能发挥显著保护作用，而应用谷氨酸清除剂草酰乙酸盐(OX)或A2AR激动剂联合OX治疗则可有效改善死亡率和脑损伤，既验证了上述理论，又为实现将该理论向临床治疗转化奠定了实验基础。.发表论文7篇，其中SCI论文2篇(IF分别为13.912和5.339)，中文CSCD论文3篇，国际会议论文2篇。参加国际会议2次，并受邀做大会报告。培养研究生3名