精氨酸酶Ⅰ参与环腺苷酸促进脑缺血再灌注大鼠的轴突再生

作者：张燕虹; 李长清; 牛陵川

来源：中国生物化学与分子生物学报, 2014, 30(04): 369-376.

DOI：10.13865/j.cnki.cjbmb.2014.04.012

• 轴突再生
• 脑缺血
• 双丁酸环腺苷酸
• RhoA
• 生长相关蛋白-43
• 精氨酸酶Ⅰ

环腺苷酸(cAMP)作为细胞内的重要第二信使之一,主要通过激活下游cAMP依赖性蛋白激酶A(PKA),进一步激活转录因子-cAMP效应元件结合蛋白(CREB),达到促进损伤轴突再生的作用.精氨酸酶Ⅰ主要是通过促进多胺的表达,从而克服髓鞘相关抑制因子对轴突再生的抑制作用,达到促进轴突再生的效果.在脑缺血中,cAMP促进轴突再生的过程是否有精氨酸酶Ⅰ的参与及其与RhoA信号通路的关系尚不清楚.本研究采用线栓法制备脑缺血再灌注模型(MACO),采用Longa 5评分法对大鼠运动功能进行评分,利用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western蛋白印迹方法分别检测缺血灶周边脑组织生长相关蛋白43(GAP-43)和RhoA的mRNA和蛋白表达,免疫组化法进行GAP-43的形态学检测,作为轴突再生的标志.通过尾静脉注射cAMP类似物db-cAMP增加脑缺血后大鼠脑组织内cAMP的浓度后发现:db-cAMP处理可明显降低MACO大鼠的运动功能评分,且可促进GAP-43 mRNA及蛋白的表达,抑制RhoA mRNA及蛋白的表达,由此可见db-cAMP处理可促进脑缺血后大鼠运动功能的恢复,且这一过程与抑制RhoA通路,进而促进轴突再生有关;通过在db-cAMP的基础上给予精氨酸酶Ⅰ拮抗剂NOHA来降低精氨酸酶Ⅰ的活性发现:给予NOHA的大鼠运动功能评分明显增加,这一变化趋势与RhoA mRNA及蛋白表达的变化趋势相一致,而与GAP-43 mRNA及蛋白表达的变化趋势相反.因此可推断:精氨酸酶Ⅰ参与了db-cAMP促进轴突再生、改善脑缺血后大鼠运动功能的过程,且与钝化RhoA通路有关.

• 单位
  神经内科; 重庆医科大学附属第二医院