咪唑啉类化合物减缓炎症性脱髓鞘脑病的作用与星形胶质细胞信号传导的联系

炎性脱髓鞘白质脑病是临床常见病，病因与发病机制不清，尚无理想的治疗药物。在国家基金项目后续研究中发现：咪唑啉2受体（I2R）配体咪唑克生、2BFI对该病动物模型（实验性自身免疫性脑脊髓炎，EAE）发病有明显的抑制作用，对N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDAR)介导的神经细胞钙内流有可逆性的抑制作用。但这些配体对EAE的作用机制不明，国际上尚无I2R抗体和基因敲除动物。本项目将首先从3种I2R特异性配体对EAE干预作用的实验中筛选出作用最强的配体，然后探讨这配体对EAE炎症损伤的保护作用及其调节EAE炎症细胞信号变化的剂量-效应关系；进一步采用星形胶质细胞炎症反应模型，探讨这配体对星形胶质细胞的钙相关信号传导、非编码RNA介导的信号传导、和星形胶质细胞分泌表达的细胞因子和细胞表面分子数量变化的联系，阐明其对中枢炎症损伤的神经保护机制。为研发治疗炎性脱髓鞘脑病新药物提供新方向。

本项目3年内实施了6个整体动物实验和2个体外细胞培养实验，完成了计划任务。获得创新性理论成果7项；已发表SCI论文3篇和中文核心期刊4篇，后续将发表SCI论文2篇；递交药物专利申请1项；培养了6位研究生和5位学科研究人员。.在国际上首次发现，2-BFI 长期干预：①剂量依赖性地减缓EAE炎症损伤，20mg/kg剂量药效最佳；与免疫反应细胞的分泌功能、I2R的表达数量上调有密切的相关性；推测可能与I2R结合而发挥调节中枢炎症反应的作用。②有效作用时间窗是在EAE发病潜伏期（免疫诱导期）；药理作用主要靶细胞，最早的是外周Th17细胞，随后的是抑制小胶质细胞和激活星形胶质细胞。③明显减轻线粒体损伤、细胞凋亡。显著下调脑部死亡配体表达，明显下调凋亡信号分子的表达；免疫双标激光共聚焦检测证实：显著减少星形胶质细胞凋亡，显著增加小胶质细胞凋亡。④显著提升脑组织I2R结合蛋白（脑型肌酸激酶：B-CK）的活性，逆转细胞能量衰竭；明显提高钙泵活性，增加胞内Ca2+外排能力、维护钙稳态，显著降低钙中性蛋白酶活性而减缓轴索变性。推测可能通过I2R结合蛋白介导的调控细胞能量供给-钙信号分子传导而发挥的。⑤星形胶质细胞钙离子荧光成像检测：2-BFI明显抵抗CoCl2诱导的线粒体损伤，减少Cyt C释放；剂量依赖性地抑制线粒体膜通透性转换孔的开放，减轻细胞Ca2+内流、抵抗钙超载和细胞凋亡。⑥神经元电生理与钙离子荧光成像检测：2-BFI是NMDAR理想的抑制剂，有选择性、快速性、可逆性、非竞争性、剂量依赖性地阻断NMDA激活的电压门控性钙离子电流，抑制了谷氨酸兴奋性神经毒性引发的钙内流与钙超载。⑦综上实验证据，本项目阐明了2-BFI的神经保护作用之分子药理学机制：2-BFI长期干预，一方面上调I2R结合蛋白B-CK的活性，介导细胞能量供给-钙信号分子传导的调控，维护钙稳态平衡，保护线粒体，减少细胞钙超载、凋亡；另一方面阻断了NMDAR介导的钙信号分子传导——细胞钙内流、钙超载的病理过程, 有效地抑制了NMDAR诱导的兴奋性神经毒性。2-BFI与神经保护剂金标准美金刚相比，抑制NMDAR激活电流，时限更短，作用更快，可逆性、非竞争性和相对选择性，具有保护细胞线粒体和对抗兴奋性神经毒性等独特的药理学特性。作为治疗多种中枢炎症损伤疾病的候选研发新药，具有良好的临床应用前景。