适度酒精预适应保护脑缺血再灌注损伤:NADPH氧化酶衍生的ROS对神经元BKCa通道的调控作用

流行病学发现适量饮用红葡萄酒可降低心脑血管疾病发病率。我们前期研究发现适量酒精24小时前灌胃保护了随后的脑缺血再灌注诱导的迟发性神经元损伤，NADPH氧化酶衍生的活性氧(ROS)启动了这种预适应保护。我们新近研究显示：激活大电导钙激活钾通道(BKCa)在适量酒精预适应脑保护中起关键作用。故本研究项目提出以下假设：适度酒精预适应激活神经细胞BKCa通道保护脑缺血再灌注诱导的神经元损伤，BKCa通道的开放可能依赖NADPH氧化酶衍生的ROS产生。本项目利用全脑缺血再灌注模型、海马神经细胞培养、细胞转染技术结合膜片钳单通道记录，通过BKCa通道激动剂、抑制剂及NADPH氧化酶抑制剂药理干预，从整体、组织、细胞和分子水平阐明BKCa通道在适量酒精脑预保护中的作用及分子调控机制。为红酒的适量饮用产生脑预适应保护，预防缺血性中风提供理论证据，并提出"外源性适量酒精预适应激活脑内源性保护机制"的概念。

缺血性卒中是威胁人类健康的三大主要疾病之一，具有高发病率、高致残率和高致死率的特点，给社会及患者家庭带来沉重负担，目前临床缺乏有效的治疗手段。tPA溶栓治疗是目前唯一FDA认可的急性缺血性脑卒中治疗药物，但因其治疗时间窗短及出血风险等限制了其临床应用。因此，人们致力于探索脑缺血的新的治疗策略如预处理等，其中药物预处理因其可行性高、危害性小、操控性强容易建立等特点受到广泛的关注。“法国悖理”现象提示了适量酒精摄入的心脑保护作用。我们的前期研究发现适量酒精预处理保护了随后I/R诱导的迟发性神经元损伤，且ROS启动了这一预适应保护。本项目利用大鼠MCAO模型、原代皮层神经元培养OGD/R模型，给予药理预适应，采用免疫学及分子生物学技术，从整体及细胞水平证明了BKCa通道在适度酒精预适应保护脑缺血再灌注损伤中的作用及可能的调控机制。膜片钳试验证明了低浓度酒精可激活BKCa通道。在体实验证明了适量酒精和BKCa通道激活剂NS11021预处理保护了脑缺血再灌注诱导的海马迟发性神经元损伤，减轻神经功能评分，缩小脑梗死面积(TTC及MRI)；BKCa通道阻断剂Paxilline阻断了酒缺损精和NS11021预适应的脑保护作用。离体实验发现OGD/R上调原代皮层神经元BKCa通道α亚单位的表达，证明了低浓度酒精预处理通过降低细胞内钙、减轻凋亡发挥对OGD/R诱导的神经元损伤的保护作用，Paxilline阻断了酒精的脑保护作用。本研究首次阐明了BKCa通道在适量酒精预适应保护脑缺血再灌注脑损伤中的作用及分子调控机制，提出并证明了“外源性酒精预适应激活内源性脑保护机制”概念，为红酒的脑预适应保护预防缺血性卒中提供了证据及理论基础。