骨髓间充质干细胞移植促进大鼠脑梗死CCD解除的代谢调控机制研究

Crossed cerebellar diaschisis (CCD) is a depression of neuronal metabolism and activity manifested as reduced blood flow in the cerebellar hemisphere contralateral to a supratentorial infarct. Although CCD relief plays an important role in the rehabilitation of patients with cerebral infarction, the metabolic regulation mechanism is unclear. Previous studies confirmed that bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) had an effect on the rehabilitation of patients with supratentorial cerebral infarction, but there is no document showing whether it can play a similar effect in the contralateral cerebellum. A recent study demonstrated that reverse glutamate (Glu) transport on the axons from the non-ischemic area to the ischemia area was beneficial to cause ischemic neuronal activation again to save the damaged brain tissue. Based on the content above , we suggest that Glu can reverse transport to the contralateral cerebellum to promote CCD relief in cerebral ischemic rats with BMSCs transplantation. Therefore, we plan to detect metabolites of differences in the cerebellar hemisphere contralateral to a supratentorial infarct by 1H NMR and search for metabolic regulation network of key enzyme or protein combined with metabolic pathway databases, thus providing a theoretical basis for the metabolic regulation mechanism study of CCD relief.

交叉性小脑神经功能联系不能(CCD)是幕上脑损害的对侧小脑半球出现局部脑血流量减少、代谢活动降低。CCD解除在脑梗死患者的康复中起重要作用，但其代谢调控机制目前尚不清楚。既往研究证实骨髓间充质干细胞(BMSCs)对脑梗死有治疗作用，能促进脑梗死后神经功能恢复，但远隔小脑是否也能发生相应的神经功能变化，目前国内外尚未见文献报道。近期研究发现谷氨酸(Glu)在轴突可从非缺血区向缺血区逆向转运，有助于缺血区神经活动再次激发以挽救受损脑组织。基于以上，本课题设想大鼠脑梗死BMSCs移植后Glu能够被逆向转运至CCD侧脑组织中，促进CCD解除。为此拟基于核磁共振1H谱(1H NMR)技术检测脑梗死后CCD侧脑组织中的差异性代谢物，结合代谢途径数据库，寻找代谢调控网络中的关键酶或蛋白，为脑梗死CCD解除的代谢调控机制研究提供理论依据。

交叉性小脑神经功能联系不能(CCD)是幕上脑损害的对侧小脑半球出现局部脑血流量减少、代谢活动降低。CCD解除在脑梗死患者的康复中起重要作用，但其代谢调控机制目前尚不清楚。既往研究证实骨髓间充质干细胞(BMSCs)对脑梗死有治疗作用，能促进脑梗死后神经功能恢复，但远隔小脑是否也能发生相应的神经功能变化，目前国内外尚未见文献报道。近期研究发现谷氨酸(Glu)在轴突可从非缺血区向缺血区逆向转运，有助于缺血区神经活动再次激发以挽救受损脑组织。基于以上，本课题设想大鼠脑梗死BMSCs移植后Glu能够被逆向转运至CCD侧脑组织中，促进CCD解除。为此拟基于核磁共振1H谱(1H NMR)技术检测脑梗死后CCD侧脑组织中的差异性代谢物，结合代谢途径数据库，寻找代谢调控网络中的关键酶或蛋白，将蛋白的特异性抑制剂作为小分子药物，观察其对脑梗死CCD的调控作用，为脑梗死CCD解除的代谢调控机制研究提供理论依据。. 结果显示多角度结合可以更好地对脑缺血病进行研究，从分子水平明确CCD现象的解除及其机制，不仅为脑梗死的疗效预测寻找生物标记物，而且为今后高分辨磁共振波谱技术在该疾病领域的临床应用打下基础，为其临床诊断和治疗康复提供理论依据，虽然我们的研究显示BMSCs对脑梗死CCD的解除无统计学意义，但其代谢水平的变化反映了相应的代谢途径及代谢酶的变化，证实了我们从代谢网络到蛋白水平科研思路的可行性，为脑梗死后遗症的治疗研究提供了新思路，达到了课题设计的要求，并填补了国内该方面研究的空白。. 围绕本课题有已发表SCI 3篇，已发表核心期刊综述1篇。我们的研究结果详细阐述了 1H NMR与病理组织学对照结合对于评价大鼠缺血后不同时间点两侧脑组织代谢产物的变化的作用，筛选出了脑缺血后CCD现象解除的特征性代谢物。. 根据课题的一系列实验和所发表的论文，验证了课题设计宗旨的科学性，找到了对脑梗死CCD解除有一定提示作用的生物标记物，并从分子水平明确了CCD现象解除的机制，为脑缺血的临床诊断和治疗康复提供分子生物学和病理学依据。