预防或治疗性给与Omega-3 PUFAs对老年鼠缺血损伤后长期神经功能重建的影响及其机制探讨

研究证实神经血管单元（neurovascular units）的完整性对促进脑卒中后功能恢复起着重要的作用。我们和其他实验室的研究显示Ω-3多不饱和脂肪酸（Ω-3 PUFAs）具有抗脑卒中的神经保护作用，其机制涉及抑制神经细胞的死亡和缺血后炎症反应，然而Ω-3 PUFAs抗缺血的长期神经保护作用尚不清楚。我们构建了过表达fat-1基因的转基因小鼠，该基因所编码的酶能将内源性的Ω-6 PUFAs转化为Ω-3 PUFAs。我们的研究发现fat-1转基因小鼠具有急性和延迟性双时相的脑保护作用，伴有血管再生和神经再生明显增强，提示Ω-3 PUFAs促进大脑修复和神经血管的重建。本课题拟在老年鼠MCAO模型上通过食物DHA添加或AAV定向fat-1基因表达两种方法，以提高内源性Ω-3 PUFAs的产生，验证Ω-3 PUFAs通过刺激和增强老年鼠缺血后神经再生和血管再生起到长期改善神经功能的假设。

我们以往的研究和文献报道补充n-3 PUFAs，尤其是DHA，对急性期缺血性损伤具有保护作用，本项目进一步研究n-3 PUFAs对脑缺血的长期神经保护作用，以便于n-3 PUFAs成为临床上可行的改善脑中风后神经功能恢复的预防性或治疗性手段。通过比较5月龄和15月龄小鼠皮层脑组织中脂肪酸含量变化，我们发现随着年龄的增加，n-3/n-6比值的减小。预防性n-3 PUFAs干预和fat-1转基因鼠显著减少了梗死灶体积，改善了损伤后的感觉运动和认知功能。采用lectin灌注的方法发现补充n-3 PUFAs，改变了缺血后血管的再通、促进了血管再生，并且其SVZ区神经干细胞显著增加，神经元前体细胞DCX+沿血管向梗塞中心区的迁移，在脑缺血损伤35天后，缺血周边区可见NeuN+/BrdU+阳性细胞也显著增加。由此可见，补充n-3 PUFAs促进了神经血管单元的重建，促进了神经功能的恢复。我们还发现，补充n-3 PUFAs促进了少突胶质细胞的增殖、分化和成熟，减少了缺血引起的白质损伤；电生理检测显示，补充n-3 PUFAs改善了缺血后胼胝体区有髓和无髓神经纤维的传导速度。同样在老年鼠的缺血模型中也看到了n-3 PUFAs补充，有效促进了损伤后的神经再生、血管再生和白质修复。我们的研究首次揭示了Fat-1转基因鼠及补充n-3 PUFAs的保护机制还涉及Nrf2的激活和HO-1上调4-HHE。在脑缺血中风后治疗性给予n-3 PUFAs同样能够行使其长期的神经保护作用，并且DHA+n-3 PUFAs这种联合干预治疗的效果更加。在治疗性n-3 PUFAs干预下，我们同样看到了DHA+n-3 PUFAs联合治疗可促进缺血后神经血管单元重建、抑制胶质瘢痕形成、改变小胶质细胞激活极性、促进白质损伤后的修复。我们还观察了n-3 PUFAs对新生鼠缺血缺氧损伤后的保护作用机制，发现n-3 PUFAs可增加细胞膜上磷脂酰丝氨酸（PS）的合成，PS可与Akt结合改变Akt的构象为非折叠形式，更利于Akt的磷酸化，促进神经元存活。并且，我们揭示了新生鼠的BBB破坏表征与成年鼠不同，n-3 PUFAs补充可以减轻缺血损伤造成的BBB破坏。以上部分研究内容已经发表SCI论文3篇，1篇已经修回。此外，在本基金的资助下，还进行了脑损伤的神经保护作用及其机制的相关课题研究，已经发表SCI研究论文9篇，综述4篇.