半胱氨酰白三烯受体对水孔蛋白4介导脑水肿的调节(to students)
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半胱氨酰白三烯受体对水孔蛋白4介导脑水肿的调节摘要:半胱氨酰白三烯及水孔蛋白4(AQP4)是脑水肿重要调节因素,但尚不清楚半胱氨酰白三烯受体(CysLT1和CysLT2)是否通过调节AQP4而影响脑水肿。
本项目拟阐明CysLT1和CysLT2受体是否能调节脑肿瘤及脑缺血后的AQP4介导的脑水肿。
①在脑肿瘤病人的脑样本,观察CysLT1、CysLT2受体和AQP4表达;在原代培养的人脑肿瘤细胞,观察CysLT1和CysLT2受体对AQP4表达及功能的调节。
②在大鼠局灶性脑缺血,观察缺血后脑水肿与CysLT1、CysLT2受体和AQP4表达的关系;在原代培养大鼠星形胶质细胞,观察CysLT1和CysLT2受体对AQP4表达及功能的调节。
③在原代星形胶质细胞及AQP4转染的C6胶质瘤细胞,初步确认CysLT1和CysLT2受体对AQP4调节过程的信号转导特点。
本项目将评价CysLT受体激动剂或拮抗剂对脑水肿的治疗价值。
(一)立项依据与研究内容1.项目的立项依据1.脑水肿基本特点脑水肿是多种病因引起的脑病理变化,基本变化是脑组织水分增加,导致脑组织肿胀,其后果是颅内压增高,损害神经功能,严重者造成脑疝等而危及生命。
脑水肿有3种基本类型:血管性、细胞性和渗透压性脑水肿。
血管性脑水肿(vasogenic brain edema)是由于血脑屏障通透性增高,导致血浆蛋白渗漏到细胞间隙,造成细胞间隙胶体渗透压增高而导致脑组织肿胀;细胞性脑水肿(cytotoxic brain edema)是由于细胞能量代谢障碍,导致离子泵(如Na+-K+-ATP酶、Na+-K+-2Cl--同向转运体等)转运功能失调,离子蓄积在细胞内而导致细胞肿胀;渗透压性脑水肿(osmotic brain edema)是由于血浆渗透压低于脑组织渗透压,而造成脑组织肿胀[1]。
虽然引起脑水肿的原因不一样,但是组织间或细胞内外水的转运是构成脑水肿的基本改变,而这种水的转运涉及到细胞的水孔蛋白(又称水通道, aquaporins, AQPs)[2]。
水通道蛋白1、4在培养细胞及人脑胶质瘤组织中的表达师忠芳;韩明;张伟;袁芳
【期刊名称】《中国病理生理杂志》
【年(卷),期】2010(0)A10
【总页数】1页(P2015-2015)
【关键词】脑胶质瘤组织;水通道蛋白;星形胶质细胞;大鼠;脑肿瘤;染色鉴定;免疫染色;水平衡;aquaporin;肿瘤性
【作者】师忠芳;韩明;张伟;袁芳
【作者单位】首都医科大学北京市神经外科研究所;首都医科大学附属北京天坛医院
【正文语种】中文
【中图分类】R739.41
【相关文献】
1.VCAM-1与水通道蛋白4在不同级别人脑胶质瘤水肿组织的表达及意义 [J], 胡韶山;迟大鹏;张巍;林宏伟
2.人脑胶质瘤组织中VCAM-1与水通道蛋白4的表达及意义 [J], 张巍;焦宇飞;迟大鹏
3.水通道蛋白1、4在培养大鼠星形胶质细胞、BT325细胞及人脑胶质瘤组织中的表达 [J], 师忠芳;韩明;张伟;袁芳
4.水通道蛋白1和肿瘤坏死因子受体相关蛋白1在人脑胶质瘤中的表达及相关性[J], 卢家潮; 寿记新; 王冰冰; 高海东
5.水通道蛋白8在人脑胶质瘤组织的表达及临床意义 [J], 岳四海;张建国;郭锁成;王江涛;张洪福;步星耀;董锐
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半胱氨酰白三烯受体与脑损伤关系的研究进展
张丽慧;赵建波;王艳芳;张纬萍;魏尔清
【期刊名称】《浙江大学学报(医学版)》
【年(卷),期】2008(037)003
【摘要】近年来发现,半胱氨酰白三烯CysLT1和CysLT2受体参与整体水平脑缺血和脑外伤后神经损伤.CysLT1受体调节脑缺血后血脑屏障通透性增高、血管性脑水肿,介导星形胶质细胞增殖及炎症反应;CysLT2受体调节脑缺血后AQP4表达增加、细胞性脑水肿,介导星形胶质细胞损伤;新发现的GPR17也与脑缺血损伤有密切关系.加深CysLT受体在脑损伤及神经保护中作用的认识,将为CysLT受体作为药物靶点筛选和开发防治脑损伤的药物提供新的途径.
【总页数】6页(P315-320)
【作者】张丽慧;赵建波;王艳芳;张纬萍;魏尔清
【作者单位】杭州师范大学基础医学院药理教研室,浙江,杭州,310036;杭州师范大学基础医学院药理教研室,浙江,杭州,310036;杭州师范大学基础医学院药理教研室,浙江,杭州,310036;浙江大学医学院药理学系,浙江,杭州,310058;浙江大学医学院药理学系,浙江,杭州,310058
【正文语种】中文
【中图分类】Q256;Q421
【相关文献】
1.半胱氨酰白三烯受体与支气管哮喘关系研究进展 [J], 陈卫星
2.半胱氨酰白三烯受体1与支气管哮喘关系研究进展 [J], 张世杰;欧维琳
3.半胱氨酰白三烯受体对脑损伤的调节作用 [J], 魏尔清
4.半胱氨酰白三烯及其受体拮抗剂在癌症中作用的研究进展 [J], 方欣;何志巍
5.支气管哮喘诊断及半胱氨酰白三烯受体拮抗剂治疗的研究进展 [J], 高雅文;徐芳;姜鲁宁
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垦丛堡堂壁墅墨堑坌堡!!!!至!旦墨!!鲞蔓!塑!!垡堡!!£!!!坚旦!!!墅坚旦!!!!生!!业!!∑型:型!堕!:!白三烯受体拮抗剂的抗炎作用机制武玉清综述张洪泉审校【摘要】白三烯受体拈抗剂(LTRAs)是近年来发展起来的一类新型非类圈醇类平喘和抗炎药.国外已用来治疗哮喘并取得了较好疗效。
它在炎症与免疫方面的作用也日益受到重视。
LTRAs可以抑制气道炎症细胞的黏附、聚集和增殖;诱导细胞凋亡;影响细胞因子和炎症介质的释放}降低气道高反应性;减少气道黏液分泌;抑制气道重塑和抗肺纤维化;降低呼出气中的NO含量。
另外,在其它组织中它也具有一定的抗炎作用。
最近发现它在免疫系统的调节中可能也有较大的影响。
LTRAs是一类具有多种作用、高效、低毒、安全性好的平喘抗炎药。
具有广阔的应用前景。
【关键词】白三烯受体拈抗剂#炎症;免疫罔A早在二十世纪三十年代发现的过敏性慢反应物质(SRS-A),现已被确认是一种重要的脂质前炎症介质。
它是一种二十碳不饱和脂肪酸。
由于其最初来源于白细胞,并且碳链中含有三个不饱和双键,故称为白三烯(LTs)。
它主要分为两类,一类是具有强烈化学趋化活性的LTB4;一类是半胱氨酰白三烯(cys—LTs),包括LTC4,LTD4,LTE4,其受体分为cys-I。
TRl和cys-LTR2,最近,有文献报道可能有第三种或更多的cys—LTs受体亚类口]。
随着LTs在许多炎性疾病发病机制中的重要作用逐渐被认识,开发抗自三烯药物就成了一个治疗这些炎性疾病的研究热点。
白三烯受体拮抗剂(LTRAs)就是近年来研制开发出的一种非常有应用价值的抗白三烯药物。
目前研究较深并取得肯定临床效果的主要有扎鲁司特(zafirlukast)、普鲁司特(pranlukast)、蒙鲁司特(montelukast),它们均为cys-LTs受体拮抗剂,通过cys—LTRl发挥抗炎作用。
LTRAs对轻中度哮喘的临床效果已被大量试验肯定。
水孔蛋白-4及其表达变化在脑水肿中的作用
潘珏恒;傅伟明
【期刊名称】《国际神经病学神经外科学杂志》
【年(卷),期】2006(33)4
【摘要】本文介绍了水孔蛋白4在结构、分布以及定位方面的最新研究成果,分析文献,指出水孔蛋白4既参与水肿的形成,又参与水肿的消退;它的表达变化是组织缺氧、内环境紊乱及血脑屏障破坏的结果,对机体既有保护作用,也产生损害;同时提出一种新的治疗脑水肿的设想。
【总页数】4页(P353-356)
【关键词】水孔蛋白-4;脑水肿;缺氧;血-脑屏障
【作者】潘珏恒;傅伟明
【作者单位】浙江大学医学院附属第二医院神经外科
【正文语种】中文
【中图分类】R742.7;R651.2
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萍
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半胱氨酰白三烯受体拮抗剂pranlukast对小鼠局灶性脑缺血的治疗作用徐秋琴;魏尔清;俞月萍;张琦;张世红;朱朝阳【期刊名称】《中国药理学通报》【年(卷),期】2004(20)7【摘要】目的观察半胱氨酰白三烯受体拮抗剂pranlukast(ONO-1078)在小鼠局灶性脑缺血后的治疗作用.方法采用大脑中动脉阻塞造成小鼠持续性局灶性脑缺血,缺血后1、6、24h分别给小鼠腹腔注射pranlukast或依达拉奉,观察药物对缺血24、48 h后的神经功能缺损症状,48 h后的脑梗死体积、两侧大脑半球比值、神经元密度的影响.结果Pranlukast 0.1、0.2 mg·kg-1及依达拉奉3、10 mg·kg-1均能减轻神经症状、减小脑梗死体积、降低缺血侧/非缺血侧大脑半球比值、减轻海马CA1区、皮层和纹状体的神经元密度降低.结论 Pranlukast脑缺血后给药对脑损伤有治疗作用,提示有治疗缺血性脑卒中的临床前景.【总页数】4页(P758-761)【作者】徐秋琴;魏尔清;俞月萍;张琦;张世红;朱朝阳【作者单位】杭州师范学院医学院药理学教研室,浙江,杭州,310012;浙江大学医学院药理学教研室,浙江,杭州,310031;浙江医学高等专科学校药理学教研室,浙江,杭州,310053;浙江医学高等专科学校药理学教研室,浙江,杭州,310053;浙江大学医学院药理学教研室,浙江,杭州,310031;浙江大学医学院药理学教研室,浙江,杭州,310031【正文语种】中文【中图分类】R-332;R322.81;R329.24;R743.310.5【相关文献】1.半胱氨酰白三烯受体拮抗剂pmnlukast对小鼠局灶性脑缺血的治疗作用 [J], 徐秋琴;俞月萍;张琦;张世红;朱朝阳;魏尔清2.白三烯受体拮抗剂0N0—1078对内皮素—l诱导的局灶性脑缺血的保护作用 [J], 张世红;朱朝阳;魏尔清3.半胱氨酰白三烯受体拮抗剂对全脑缺血再灌注慢性损伤的作用 [J], 王浩;郭红刚;楼琦;石巧娟4.白细胞介素1受体拮抗剂对大鼠局灶性脑缺血再灌注神经细胞凋亡的影响 [J], 王锐;李焕英;王卫5.半胱氨酰白三烯受体拮抗剂通过下调自噬减轻长爪沙鼠的全脑缺血再灌注损伤[J], 石巧娟;郭红刚;楼琦;卢领群;潘若真;应华忠;周文伟;褚晓峰因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
半胱氨酰白三烯受体拮抗剂通过下调自噬减轻长爪沙鼠的全脑缺血再灌注损伤石巧娟;郭红刚;楼琦;卢领群;潘若真;应华忠;周文伟;褚晓峰【摘要】目的探讨半胱氨酰白三烯受体拮抗剂(普鲁司特、HAMI 3379)对长爪沙鼠全脑缺血再灌注损伤的保护作用及其作用机制.方法采用结扎双侧颈总动脉缺血10 min再灌注24 h,建立长爪沙鼠全脑缺血再灌注损伤模型,随机分为假手术组、模型组、普鲁司特、HAMI 3379组,每组20只,术前3 d 开始腹腔注射给药,1次/日,术前30 min给药1次.观察再灌注24 h 神经症状及功能;尼氏染色法观察皮层及海马区神经元;免疫印迹法检测皮层、海马中自噬相关蛋白beclin-1及 LC3的表达情况;电镜观察海马区自噬小体.结果与模型组比较,普鲁司特、HAMI 3379组可提高神经症状评分,减少神经功能损伤,减轻皮层及海马区神经元损伤及丢失,减少自噬相关蛋白beclin-1及 LC3的表达及海马区自噬小体的数量.结论半胱氨酰白三烯受体拮抗剂通过下调大脑皮层、海马区的自噬减轻长爪沙鼠全脑缺血再灌注损伤.%Objective Cysteinyl leukotrienes are potent inflammatory mediators. Their actions are mediated by specific receptors,the CysLTreceptors(CysLT1R and CysLT2R),which have been cloned and characterized. In this stud-y,we investigated the protective effects of the CysLTR antagonist Pranlukast and HAMI 3379 on global cerebral ischemia/reperfusion(CI/R)injury in gerbils and its underlying mechanisms. Methods The gerbil model of CI/R was established by bilateral common carotid artery occlusion for 10 min followed by 24 h reperfusion. Then the animals were equally ran-domized into four groups: sham, model, Pranlukast(0.1 mg/kg)and HAMI 3379(0.1 mg/kg)groups. The later twogroups were treated with intraperitoneal injection of Pranlukast and HAMI 3379,respectively,once daily for 4 days before carotid artery occlusion,while the former two groups with saline only,all at 10 mL/kg. After 24 h reperfusion,neurologi-cal deficit scores were observed and the behavioral dysfunction was assessed. The neuron morphology of cerebral cortex and CA1 subregion of hippocampus were observed in brain sections stained with cresyl violet. The expression of autophagy-relat-ed proteins beclin-1 and LC3 in the homogenate of cerebral cortex and hippocampus were determined using western blotting analysis. The ultrastructure of autophagosomes in the CA1 subregion of hippocampus was observed by electron microscopy. Results Compared with the model group, Pranlukast and HAMI 3379 attenuated neurological deficits, improved the be-havioral dysfunction,inhibited the neuron injury and loss, decreased the expression of autophagy-related protein beclin-1 and LC3 and the number of autophagosomes. Conclusions cysteinyl Leukotriene receptor antagonist Pranlukast and HAMI 3379 can alleviate global cerebralischemia/reperfusion injury in gerbils. The protective effects of Pranlukast and HAMI 3379 appear to be associated with the inhibition of autophagy.【期刊名称】《中国实验动物学报》【年(卷),期】2018(026)001【总页数】8页(P57-64)【关键词】长爪沙鼠;全脑缺血;普鲁司特;HAMI3379;自噬【作者】石巧娟;郭红刚;楼琦;卢领群;潘若真;应华忠;周文伟;褚晓峰【作者单位】浙江省医学科学院实验动物中心,浙江省实验动物与安全性研究重点实验室,浙江杭州 310013;浙江省医学科学院实验动物中心,浙江省实验动物与安全性研究重点实验室,浙江杭州 310013;浙江省医学科学院实验动物中心,浙江省实验动物与安全性研究重点实验室,浙江杭州 310013;浙江省医学科学院实验动物中心,浙江省实验动物与安全性研究重点实验室,浙江杭州 310013;浙江省医学科学院实验动物中心,浙江省实验动物与安全性研究重点实验室,浙江杭州 310013;浙江省医学科学院实验动物中心,浙江省实验动物与安全性研究重点实验室,浙江杭州310013;浙江省医学科学院实验动物中心,浙江省实验动物与安全性研究重点实验室,浙江杭州 310013;浙江省医学科学院,浙江省实验动物公共服务平台,杭州 310013【正文语种】中文【中图分类】Q95-33Conflict of interest statement: We declare that we have no conflict of interest statement.心跳骤停、肺栓塞、溺水等都可引起全脑缺血,产生缺血缺氧性脑损害,也是致死致残的原因之一。
半胱氨酰白三烯受体激动剂和拮抗剂对大鼠原代皮质神经元的作用胡欣;葛求富;张纬萍;魏尔清【期刊名称】《浙江大学学报(医学版)》【年(卷),期】2007(036)002【摘要】目的:观察受体激动剂LTD4对大鼠原代皮质神经元的作用,以及不同拮抗剂对LTD4及缺血性损伤的影响.方法:在大鼠原代培养皮质神经元,以细胞内钙检测、噻唑蓝(MTT)还原反应、碘化吡啶(PI)和Hoechst-33258染色观察神经元损伤;以缺氧缺糖(oxygen-glucose deprivation,OGD)1.5 h和再灌24 h诱导神经元损伤.结果:LTD4(0.01~1 μmol/L)不能诱导神经元内钙升高,对神经元活性也没有明显的影响.OGD 1.5 h,再灌24 h,可显著降低神经元活性;CysLT1受体拮抗剂普鲁司特(0.2~10 μmol/L)和孟鲁司特(0.2~10 μmol/L)以及CysLT1/CysLT2受体非选择性拮抗剂BAY u9773(0.02~1 μmol/L),对OGD损伤无明显保护作用.结论:半胱氨酰白三烯受体激动剂和拮抗剂对大鼠原代神经元及缺血性损伤无明显作用.【总页数】6页(P117-122)【作者】胡欣;葛求富;张纬萍;魏尔清【作者单位】浙江大学医学院,药理学教研室,浙江,杭州,310058;浙江大学医学院,附属第一医院药剂科,浙江,杭州,310003;浙江大学医学院,药理学教研室,浙江,杭州,310058;杭州民生药业集团,浙江,杭州,310011;浙江大学医学院,药理学教研室,浙江,杭州,310058;浙江大学医学院,药理学教研室,浙江,杭州,310058【正文语种】中文【中图分类】Q256;Q421【相关文献】1.白藜芦醇预处理对缺糖缺氧再灌注大鼠原代皮质神经元的保护作用 [J], 张黎黎;黄家贵;沈长波;刘舒;徐兰;杨琴2.可乐定对原代培养大鼠皮质神经元氧糖剥夺损伤的保护作用 [J], 张晓雪;贾俊婷;罗攀;陈诚;郭莲军3.半胱氨酰白三烯受体激动剂和拮抗剂对大鼠胶质瘤C6细胞分化的作用 [J], 蔡蓓蕾;王欣欣;余舒莹;黄雪琴;张霞燕;方三华;卢韵碧;张纬萍;魏尔清4.Aβ25-35对原代培养大鼠皮质神经元的损伤作用 [J], 于洋;李萌;侯艳宁;李莎莎;魏计超5.Ac-HF对Aβ_(1-42)致大鼠皮质原代神经元损伤的保护作用及对α分泌酶活性的影响 [J], 奉文尚;赵宇红;王红梅;钟翎因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
半胱氨酰白三烯受体对水孔蛋白4介导脑水肿的调节Modulating roles of cysteinyl leukotriene receptors in aquaporin4-mediated brain edema(国家自然科学基金面上项目)摘要:半胱氨酰白三烯及水孔蛋白4(AQP4)是脑水肿重要调节因素,但尚不清楚半胱氨酰白三烯受体(CysLT1和CysLT2)是否通过调节AQP4而影响脑水肿。
本项目拟阐明CysLT1和CysLT2受体是否能调节脑肿瘤及脑缺血后的AQP4介导的脑水肿。
①在脑肿瘤病人的脑样本,观察CysLT1、CysLT2受体和AQP4表达;在原代培养的人脑肿瘤细胞,观察CysLT1和CysLT2受体对AQP4表达及功能的调节。
②在大鼠局灶性脑缺血,观察缺血后脑水肿与CysLT1、CysLT2受体和AQP4表达的关系;在原代培养大鼠星形胶质细胞,观察CysLT1和CysLT2受体对AQP4表达及功能的调节。
③在原代星形胶质细胞及AQP4转染的C6胶质瘤细胞,初步确认CysLT1和CysLT2受体对AQP4调节过程的信号转导特点。
本项目将评价CysLT受体激动剂或拮抗剂对脑水肿的治疗价值。
(一)立项依据与研究内容1.项目的立项依据1.脑水肿基本特点脑水肿是多种病因引起的脑病理变化,基本变化是脑组织水分增加,导致脑组织肿胀,其后果是颅内压增高,损害神经功能,严重者造成脑疝等而危及生命。
脑水肿有3种基本类型:血管性、细胞性和渗透压性脑水肿。
血管性脑水肿(vasogenic brain edema)是由于血脑屏障通透性增高,导致血浆蛋白渗漏到细胞间隙,造成细胞间隙胶体渗透压增高而导致脑组织肿胀;细胞性脑水肿(cytotoxic brain edema)是由于细胞能量代谢障碍,导致离子泵(如Na+-K+-ATP酶、Na+-K+-2Cl--同向转运体等)转运功能失调,离子蓄积在细胞内而导致细胞肿胀;渗透压性脑水肿(osmotic brain edema)是由于血浆渗透压低于脑组织渗透压,而造成脑组织肿胀[1]。
虽然引起脑水肿的原因不一样,但是组织间或细胞内外水的转运是构成脑水肿的基本改变,而这种水的转运涉及到细胞的水孔蛋白(又称水通道, aquaporins, AQPs)[2]。
2.水孔蛋白(AQPs)及其与脑水肿的关系(1)AQPs的一般特点水孔蛋白是一组转运水的膜蛋白,而水是所有生物体细胞中必需的小分子。
1988年,从人的红细胞中第一次确定出分子量28 kDa的膜蛋白,并在非洲爪蟾卵母细胞中表达,这个蛋白被称为水孔蛋白1(AQP1)。
迄今为止,在哺乳动物中发现AQPs有13种亚型:AQP0~AQP12,按功能分成两类:第一类选择性通透水分子,包括AQP1、AQP2、AQP4、AQP5、AQP8;第二类可通透水分子及甘油等溶质,包括AQP3、AQP7、AQP9、AQP10;此外,AQP0、AQP11和AQP12的通透特性尚不清楚[3]。
AQPs约有270个左右的氨基酸组成,分子量约为30 kDa,有通透水分子的特殊构型。
例如,AQP1的N-和C-末端均在细胞内,由6个跨膜区和5个袢(A~E)组成,B和E袢有天冬酰胺-脯氨酸-丙氨酸(NPA)结构,该两个袢在细胞膜形成水孔道,形状类似于“砂漏(hourglass)”;四个AQP1分子组成四聚体结构,其中一个AQP1分子的细胞外部分有一个长的多糖链。
AQP4的分子结构与AQP1相似。
脑内有AQP1、3、4、5、8、9六种亚型表达,对AQP1、4、9的表达和功能已有一定的了解。
AQP4是目前认为脑内最主要的AQP亚型,人类AQP4基因定位于18号染色体上,编码的31 kDa蛋白和带N-末端序列的34 kDa蛋白,这两种异构体在脑中都有表达。
AQP4主要分布在脑内星形胶质细胞及其突起,也表达在室管膜细胞以及脑血管内皮细胞,是调节脑内水平衡的一种主要机制。
脑内AQP4的突出特点,是密集表达在包绕脑微血管或蛛网膜的星形胶质细胞足突(end feet)膜上,而在非足突地胞体表面表达较少,与其水平衡调节功能一致[4, 5]。
其他两种脑内的AQPs中,AQP1主要表达于脉胳丛的绒毛顶端,能调节脑脊液生成[4];AQP9(主要表达在肝脏)在脑内主要表达在三类细胞:胶质细胞(如星形胶质细胞、室管膜细胞等)、血管内皮细胞及神经元,其功能较复杂,处理了水分子外,还能转运甘油和单羟基化合物(如乳酸),可能在脑内能量代谢中发挥作用,将乳酸从胶质细胞转运到神经元[6]。
(2)APQP4与脑水肿已经有大量证据表明,脑内AQP4与脑水肿发生有密切关系,其中最典型的是脑肿瘤及脑缺血伴随的脑水肿。
A.脑肿瘤脑水肿是脑肿瘤主要变化之一,其发生主要是因为肿瘤破坏血脑屏障完整性,使血浆样液体进入细胞间隙,引起血管性水肿[7, 8]。
近年来发现,AQP4对脑肿瘤水肿起主要调节作用,参与脑内水分经胶质屏障回到血管或脑室的消除过程,可限制肿瘤细胞中的液体流向细胞间隙[7, 8]。
在人恶性胶质细胞瘤及其瘤周星形胶质细胞,AQP4表达增加[10-11]。
并且,发现AQP4高表达于高恶性度星形胶质细胞瘤,而很少表达在低恶性度的肿瘤[9];在恶性胶质细胞瘤中心及其周围高表达AQP4,但在肺癌的脑转移病灶,AQP4仅表达于肿瘤周围而不表达于肿瘤中心[10]。
在AQP4基因敲除小鼠,脑肿瘤时的颅内压增高及神经症状也更明显[7, 8, 12]。
B.脑缺血脑水肿也是脑缺血后主要变化之一,其发生主要原因是脑能量代谢障碍引起细胞功能损害及离子转运失调(细胞内离子蓄积),而造成细胞内水分蓄积而形成细胞性水肿;其次,也损害血脑屏障功能,因而血管性水肿也参与脑缺血后的水肿。
胶质细胞的AQP4可促进水分从细胞间隙流向细胞内,造成胶质细胞水肿,这是构成缺血后脑水肿的主要因素;但同时也促进血管性水肿的消除[12]。
在缺血性脑梗死病人的脑样本中,AQP4在梗死灶周围的星形胶质细胞足突及室管膜旁区表达增高[13]。
在大鼠局灶性脑缺血后,AQP4表达增加,并且与细胞性水肿相关,与血管性水肿并不相关[14]。
以磁共振检测的幼年大鼠低氧性脑缺血诱导的脑水肿,与AQP4表达增加密切相关[15]。
在小鼠星形胶质细胞转染内皮素-1(ET-1)基因,使之表达增强后,可增强局灶性脑缺血引起的脑水肿[16]。
在AQP4基因敲除小鼠,脑缺血引起的脑水肿减轻,存活率增加,改善神经功能,其超微结构变化表明血管周围星形胶质细胞足突肿胀明显减轻,表明可AQP4缺损可增加对细胞性脑水肿的耐受力[9, 12]。
此外,在易发脑卒中的自发性高血压大鼠,脑微血管周围星形胶质细胞的AQP4表达增加,与其血脑屏障脆弱密切相关[17]。
C.其他病因引起的脑水肿除了以上两类常见的脑水肿外,脑外伤可引起AQP4增加[10, 18];在多发性硬化、HIV脑炎、多灶性白质脑病等病人的脑样本中,AQP4在炎症病灶星形胶质细胞的表达增加[19];在AQP4基因敲除小鼠,葡萄球菌性脑膜炎伴随的局部水肿加重[20]。
这些结果证实,AQP4参与多种病因的脑水肿的发生。
(3)AQP4介导脑水肿的调节因素目前,关于AQP4调节的研究很少。
但已有以下报道,谷氨酸可诱导大鼠星形胶质细胞肿胀,并伴有AQP4表达增加,其中皮层和海马分离的星形胶质细胞比小脑分离的细胞更加敏感[21];脑内注射LPS激活小胶质细胞后,可促进AQP4表达[22];在卵巢切除大鼠给予雌二醇可预防LPS诱导的血脑屏障破坏及AQP4表达增加[23];在大鼠脑外伤后1、6、24、48 h皮下注射孕酮16 mg/kg,可抑制脑外伤后72 h脑内AQP4表达[18];脱水剂甘露醇可促进大鼠星形胶质细胞合成AQP4[24]等。
脑肿瘤和脑缺血后均伴有炎症变化,与脑水肿形成有密切关系,并且也在多种脑炎症中发现AQP4相关的脑水肿[19, 20]。
但是,炎症过程如何调节AQP4而影响脑水肿形成,尚无具体研究。
由于膜磷脂来源的花生四烯酸产物是一类重要的炎症介质,这些介质与AQP4介导的脑水肿很可能存在某种调节关系。
花生四烯酸有环氧酶(cyclooxygenase, COX)和脂氧酶(lipoxygenase, LOX)两条主要代谢途径,其中了解得较清楚的LOX是5-LOX,5-LOX 产物有白三烯B4(leukotriene B4, LTB4)和半胱氨酰白三烯类(cysteinyl leukotrienes, CysLTs, 包括LTC4、LTD4和LTE4)。
CysLTs在炎症中的作用非常重要,其作用通过半胱氨酰白三烯(CysLT)受体,因此,CysLTs及CysLT受体是否参与调节AQP4介导的脑水肿形成值得关注。
3.半胱氨酰白三烯及其受体与脑水肿的关系(1)半胱氨酰白三烯受体一般特点CysLTs受体有CysLT1和CysLT2两种亚型,均为Gαq蛋白偶联的7次跨膜受体,人CysLT1和CysLT2受体的氨基酸相同性为37.3%。
CysLT1受体有较多的选择性拮抗剂如Pranlukast、Montelukat、Zafirlukast等,因此,CysLT1受体功能研究得比较系统。
目前为止,还缺乏CysLT2受体选择性拮抗剂,仅有CysLT1/CysLT2受体非选择性拮抗剂FPL-55712和Bay u9773,故CysLT2受体功能了解得相对较少[25-26]。
在外周组织,CysLT受体主要介导以下四类效应[26]:①血管及平滑肌效应,CysLT1 受体介导微血管通透性增高及支气管平滑肌收缩,CysLT2受体介导内皮细胞激活,介导微血管通透性增高和血压降低效应[27];②免疫效应,CysLT1 受体介导树突状细胞的成熟和迁移;③炎症效应,CysLT1 受体介导巨噬细胞激活、造血祖细胞募集、嗜酸性粒细胞分泌IL-4、肥大细胞分泌IL-5、TNF-α、MIP-1β,CysLT2受体介导巨噬细胞激活、肥大细胞分泌IL-8;④组织修复效应,CysLT1 受体介导平滑肌细胞增殖,抑制博莱霉素诱导的肺纤维化[28];CysLT2受体介导纤维化反应,促进博莱霉素诱导的肺纤维化[29]。
关于CysLT受体的信号转导特点,已有Ras-ERK及p38 MAPK两条通路被证实。
其一,在单核细胞前体细胞株U937细胞,CysLT1受体与配体结合后,与Gαq/11或Gαi相互作用,激活PLC产生第二信使物质IP3,进而增高细胞内Ca2+,然后激活Ras-ERK信号途径[30];在星形胶质细胞也证明,CysLT1受体通过ERK1/2磷酸化,促进细胞增殖[31]。
其二,LTC4通过激活p38 MAPK介导气道上皮细胞产生TGFβ1[32],LTD4通过激活p38 MAPK介导肾小球系膜细胞增殖[33]。