Ghrelin在大鼠创伤性脑损伤中的抗神经凋亡作用及其机制研究

Ghrelin, a kind of peptide hormone, exert anti-apoptosis effect in respiratory, circulation, and digestion systems, whereas there is few study of ghrelin in traumatic brain injury (TBI). Our preliminary research found that ghrelin exhibit neural protective effect and decreased cortex TNF expression after TBI, which might be associated with anti-apoptotic effect. We would like to establishe TBI model to investigate the anti-apoptotic effect and neural protective effects in rats by measuring cerebral edema, cerebral contusion volume, and blood brain barrier destruction. Furthermore, moleculobiological method, including Western blotting, ELISA, RT-QPCR, TUNEL, immunofluorescence, and RNAi, etc. will be applied to investigate the mechanism of anti-apoptotic effect of ghrelin in TBI. We will illustrate the signal transduction pathway and the relationships between ghrelin and death receptor pathway and mitochondrial pathway in neuronal apoptosis after TBI, which might provide novel therapeutic method in TBI treatment.

研究表明肽类激素Ghrelin在呼吸、循环、消化等系统有抗细胞凋亡作用，但目前国内外关于其在创伤性脑损伤(TBI)中系统研究甚少。我们的前期研究结果表明，ghrelin在TBI后发挥一定的神经保护作用，并可降低大鼠皮层TNF表达，推测这种神经保护作用与抗神经细胞凋亡有关。我们拟通过建立大鼠TBI模型，通过测定脑组织水含量、挫裂伤灶体积、血脑屏障破坏程度等方法，研究ghrelin在TBI中的抗神经凋亡作用。并进一步通过蛋白免疫印迹、ELISA、RT-QPCR、TUNEL、免疫荧光、RNAi等分子生物学方法，研究ghrelin在大鼠TBI模型中发挥抑制神经细胞凋亡反应的机制，阐明ghrelin在TBI中发挥抗神经凋亡作用的信号通路，揭示ghrelin在TBI神经细胞凋亡过程中与死亡受体凋亡途径及线粒体凋亡途径的关系，为TBI治疗提供新的思路。

背景：创伤性脑损伤（traumatic brain injury, TBI）是临床常见的中枢神经系统疾病，目前针对其治疗主要集中在神经凋亡这一继发性损伤方面。Ghrelin是一种消化道分泌的激素，研究表明其具有一定的抗凋亡作用。目的：本课题通过建立大鼠TBI模型，研究ghrelin在TBI中的抗神经凋亡作用及其机制。方法：通过皮层撞击模型（40g砝码自20cm高度落下）建立SD大鼠TBI模型。通过干湿重法测量脑组织水含量；通过Evans蓝法测得血脑屏障通透性；通过实时定量聚合酶链式反应测得大鼠ghrelin表达；通过动物神经功能量表评价神经功能损伤情况；通过Western蛋白免疫印迹法测得大鼠皮层凋亡相关蛋白的表达；通过酶联免疫吸附法测得脑组织炎症因子含量。结果：大鼠TBI后胃底ghrelin表达降低，皮层UCP2含量降低。Ghrelin能减轻大鼠TBI后的脑水肿，改善血脑屏障破坏，降低脑组织中的炎症因子含量，抑制神经凋亡，改善动物神经功能。同时，ghrelin治疗后，大鼠皮层UCP2含量升高。在使用ghrelin治疗的同时，分别使用AMPK及ERK抑制剂作用后，皮层炎症因子含量升高，神经凋亡增加，动物神经功能损伤加重，皮层UCP2含量降低，ghrelin的神经保护作用消失。结论：ghrelin在大鼠TBI模型中具有抗神经凋亡作用，并通过这一作用达到神经保护作用，这一作用需要AMPK、ERK、UCP2等分子参与完成。