星形胶质细胞缝隙连接间细胞通讯参与未成熟脑损伤发病机制研究

新生儿脑损伤约15～25％在新生儿期死亡，存活者25～30％存在永久神经系统后遗症。神经元和胶质细胞是中枢神经系统主要细胞，探讨脑损伤机制不能不关注胶质细胞。缝隙连接间细胞通讯(GJIC)是星形胶质细胞间联系直接通道，脑损伤GJIC的变化决定神经元命运。本研究以GJIC为切入点，在原有实验研究基础上，通过Cx43基因敲除和野生型新生鼠构建HIBD模型，主要研究：1.从形态学、蛋白质和转录水平上探讨未成熟脑损伤缝隙链接(GJ)和半通道表达时间和空间变化;以电偶联（膜片钳技术）和化学偶联（荧光染料吸收）方法研究GJ和半通道功能变化。2.GJ或半通道表达及功能变化与未成熟脑损伤的关系;3.检测谷氨酸-谷氨酰胺代谢偶、ATP释放与P2X、P2Y受体变化，研究缝隙连接参与脑损伤或保护的机制。4.通过活体脑片体外培养模拟缺氧缺血，应用GJ和半通道特异性阻断剂进一步验证在体研究结果。

本课题基于缝隙连接间细胞通讯（GJIC）调节新生儿脑损伤这一主题，以GJIC为切入点，证实GJIC对未成熟脑损伤起重要作用，通过条件性基因敲除缝隙连接蛋白43（CX43）或应用阻滞剂抑制CX43表达，检测CX43表达降低对未成熟脑损伤的影响，为治疗新生儿未成熟脑损伤治疗提供新理论依据。通过我们的研究发现：（ 1）降低 Cx43 表达可以显著抑制神经系统炎症反应，减少小胶质细胞活化，同时抑制促炎因子IL-1β、TNFa、IL-6、IL-12β的升高，但不改变抗炎因子IL-9、IL-10、IL-11的表达。 同时，我们成功建立引起脑白质损伤的新生鼠败血症模型。（ 2）降低CX43表达可以显著缓解新生鼠缺血缺氧脑损伤（HIE）引起的行为学改变。本研究发现给予新生鼠腹腔内注射甘珀酸可降低脑CX43表达，构建新生大鼠缺氧缺血性脑损伤模型后，发现注射甘珀酸组HIE小鼠Morris水迷宫实验定向航行实验、空间探索实验以及疲劳转棒实验较注射NS组HIE小鼠明显好转，表明降低CX43表达可以显著改善缺氧缺血引起的记忆和运动功能损伤。（3）条件性敲除星形胶质细胞的CX43可明显抑制海马DG区细胞增殖。