多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶抑制剂对脑缺血大鼠海马炎性因子表达水平的影响(2)
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参见附件。
1.2.3统计学处理：采用SPSS13.0统计软件进行统计分析，检测数据以均数±标准差(X±s)表示，组间比较采用LSD检验。
2 结果
2.1 各组大鼠海马CA1区TNF-α表达水平的比较，见表1。脑缺血对照组及3-AB组TNF-α阳性细胞表达较假手术组明显增高(均P<0.01)；3-AB组各亚组TNF-α阳性表达较相应时间点的脑缺血对照组各亚组明显减少(均P<0.05)。
表1各组大鼠缺血侧海马CA1区TNF-α、MMP-9表达的阳性细胞数比较(x±s)
注：与假手术组比较*P<0.01；与缺血组比较ΔP<0.05， ▲P<0.01
2.2 各组大鼠海马CA1区MMP-9表达水平的比较，见表1。脑缺血对照组及3-AB组MMP-9阳性细胞表达较假手术组明显增高(均P<0.01)；3-AB组各亚组MMP-9阳性表达较相应时间点的脑缺血对照组各亚组明显减少(均P<0.05)。
3讨论
PARP是一类广泛存在于大部分真核细胞生物中的蛋白质翻译后修饰酶，其包括众多的家族成员，目前已确认了18 种具有潜在PARP活性的结构亚型[A],研究发现只有PARP-1 、PARP-2能被DNA链断裂所激活。当DNA链发生断裂时，PARP作为DNA损伤的敏感子与信号转导子，快速的识别并结合到DNA断裂处，以NAD+为底物，催化NAD+上的ADP-核糖单元到组蛋白、拓扑异构酶、p53及PARP本身等多种核蛋白上，使这些受体核蛋白发生聚ADP核糖基化反应(PAR化)[3,4]。PARP依据DNA 的损伤程度及其底物NAD+的水平发挥双重作用，生理状态下或少量的DNA 损伤时，活化的PARP通过使受体蛋白发生PAR化,具有参与DNA链的修复等功能。但当DNA在诸如缺血、氧自由基、电离辐射等强烈刺激下大量损伤时，过度活化PARP可通过耗竭大量的底物烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)和ATP、从线粒体内转运凋亡诱导因子(AIF)到细胞核内、过量的表达炎症介质、减少促存活因子表达等机制加剧细胞损伤[5]。Szabo等[6]提出PARP的过度激活是细胞死亡的共同的终末通路。
脑缺血后脑组织的炎症反应主要特征是小胶质细胞的的激活，激活的小胶质细胞可释放谷氨酸、细胞活素类、活性氧簇、蛋白酶等促炎症介质，促进缺血后神经元死亡[1]。小胶质细胞的活化和增值依赖于PARP-1和NF-kB的相互作用, PARP是NF-kB转运和炎症反应所必需的共同激活剂，PARP促成多种转录因子包NF-KB、AP-2 的聚ADP核糖基化过程，NF-kB、AP-2转录因子在炎症细胞裂解坏死、分子黏连以及炎症介质的表达过程中发挥核心作用[1.7]，这预示着PARP在炎症过程中发挥重要作用。
TNF-a和MMP-9是脑缺血后继发性损伤两种重要的炎症介质。TNF-a是一种多向能细胞因子，具有多种生物学功能，在炎症和免疫反应时尤为重要，脑缺血后其可作为触发因素激活细胞因子网络，扩大脑组织损伤作用[8]。基质金属蛋白酶(MMPs)是一组钙锌依赖性肽链内切酶家族，具有降解细胞外基质成份的作用，MMPs特别是MMP-9与脑缺血后微血管血脑屏障损害和神经系统炎症反应有关[9]。
本研究发现，在大鼠大脑中动脉阻塞8 h后开始给予PARP抑制剂3-AB进行干预，能明显的减少缺血侧海马CA1区 TNF-a、MMP-9阳性细胞的表达，与脑缺血组比较，差异有显著统计学意义。这表明在脑缺血发生后给予PARP抑制剂，可明显降低炎性因子表达水平，减轻炎症反应，因此具有神经保护作用。对于PARP抑制剂减少缺血后脑组织TNF-a和MMP-9表达的机制目前尚未被完全阐明，推测可能与PARP抑制剂减弱TNF-a和MMP-9的分泌和抑制其转录表达有关[7,9]
综上表明PARP抑制剂能通过减少NAD+和ATP的消耗、减少N-甲基-D-天(门)冬氨酸(NMDA)和2-羧甲基-3-异丙烯基脯氨酸(KA)的神经兴奋性毒性、调节转录因子P53蛋白与DNA的结合和抗炎等作用，改善细胞的能量状态、降低细胞损伤程度从而起到神经保护作用。随着对PARP及其抑制剂的作用认识提高，研发一些具有良好血-脑屏障通透性、不良反应少的PARP-1抑制剂将成为可能，这将为多靶向治疗缺血性脑卒中提供新的方法。
参考文献
[1] Hamby AM, Suh SW, Kauppinen TM, et al. Use of a poly(ADP- ribose) polymerase inhibitor to suppress inflammation and neuronal death after cerebral ischemia- reperfusion[J]. Stroke, 2007, 38: 632.
[2]Longa EZ, Weinstein PR, Carlson S, et a1. Reversible middle cerebral artery occlusion without craniectomy in rats[J]. Stroke, 1989, 20: 84.
[3]Poitras MF, Koh DW, Yu SW, et al. Spatial and functional relationship between poly(ADP-ribose) polymerase-1 and poly (ADP-ribose) glycol -hydrolase in the brain [J] ......
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