高渗盐溶液抑制内毒素促星形胶质细胞AQP4表达增强作用的分子机制研究

高渗盐溶液在降低颅内压的同时，还能改善并稳定患者的血流动力学，且无甘露醇的副作用。因此，高渗盐溶液用于颅高压的治疗得到广泛的关注。课题组在细菌性脑膜炎脑水肿和颅高压治疗的研究中发现高渗盐溶液的降颅压作用比甘露醇更持久，并能抑制脑膜炎时脑组织水通道蛋白4（AQP4）的上调，降低星形胶质细胞膜表面AQP4水平。在此基础上，本研究拟进一步观察高渗盐溶液对内毒素（LPS）诱导的星形胶质细胞AQP4蛋白的内化和基因表达的影响，并在转录调控水平探讨介导高渗盐溶液抑制AQP4基因表达作用的转录因子和相应顺式作用元件。揭示高渗盐溶液通过下调星形胶质细胞膜上AQP4蛋白含量而减轻细胞毒性脑水肿的分子机制，为将高渗盐溶液广泛用于小儿脑水肿的临床治疗提供理论依据，也为深入阐明细菌性脑膜炎脑水肿发生发展的机制提供新的启迪。

背景：高渗盐溶液在降低颅内压的同时，还能改善并稳定患者的血流动力学，且无甘露醇的副作用。因此，高渗盐溶液用于颅高压的治疗得到广泛的关注。课题组在细菌性脑膜炎脑水肿和颅高压治疗的研究中发现高渗盐溶液的降颅压作用比甘露醇更持久，并能抑制脑膜炎时脑组织水通道蛋白4（AQP4）的上调，降低星形胶质细胞膜表面AQP4 水平。AQP4是星形胶质细胞水肿形成的限速环节。本课题组前期的研究已发现用3%氯化钠处理15min, 星形胶质细胞膜表面AQP4水平明显降低,而20%甘露醇却没有此作用。主要内容：1）观察3%氯化钠对白介素1-β（IL-1β）诱导的星形胶质细胞AQP4 表达的影响；2）在LPS诱导的小鼠脑水肿模型上，观察了3%氯化钠对脑水肿和脑组织AQP4表达的影响。3）观察3%氯化钠对细胞膜AQP4蛋白内化的影响。重要结果: 1）3%氯化钠能更有效下调IL-1β诱导的AQP4mRNA的表达，但二组AQP4蛋白表达无明显差异。PKC抑制剂可以部分抑制 3%氯化钠和 20%露醇对AQP4的影响，3%氯化钠的抑制作用更加明显。2）在LPS诱导的小鼠脑水肿模型上，3%氯化钠能减轻脑水含量，减少脑组织IL-1β、TNFa、IgG、AQP4 mRNA 和AQP4 蛋白的表达。3）采用多功能酶标仪、激光共聚焦、流式细胞术三种不同方法同时证明，3%氯化钠通过促进细胞膜上AQP4蛋白的内化而减少细胞膜上AQP4蛋白的含量。4）3%氯化钠处理U251细胞可引起细胞内钙离子浓度的升高。.本课题证实了 3%氯化钠减轻脑水肿、降低颅内压的机制除同20%甘露醇所具有的渗透性脱水机制外还有更重要的非渗透机制的参与。高渗盐溶液通过下调星形胶质细胞膜上AQP4表达及促进细胞膜上AQP4内化而减轻细胞毒性脑水肿，为将高渗盐溶液广泛用于小儿脑水肿的临床治疗提供理论依据