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目的: 神经元和星形胶质细胞间通讯在缺血后神经血管单元的损伤和功能重建中所发挥的重要作用越来越受到重视。分别表达于神经元的EphA4和表达于星形胶质细胞的ephrin-A3在既往的研究中被认为可以通过星形胶质细胞ephrin-A3逆向通路调节细胞外谷氨酸浓度进而影响树突棘的形态和功能,此外,另有研究发现EphA4/ephrin-A3在缺血后的海马组织出现显著地表达上调,提示其参与海马缺血后的病理生理过程。本研究旨在使用预聚集化的EphA4激活ephrin-A3通路,观察ephrin-A3逆向通路在海马缺血后的病理生理过程中所扮演的角色及相关机制。 方法: 使用Pulsinelli四血管阻断法建立全脑缺血再灌注模型,采用半定量RT-PCR观察假手术组及缺血组在缺血后不同时间点EphA受体酪氨酸蛋白激酶及其配体ephrin-A mRNA变化的情况。免疫荧光双标法观察EphA4/ephrin-A3在海马的定位。Western Blot法检测EphA4/epnrin-A3缺血后的表达改变。免疫共沉淀证实EphA4/epnrin-A3受体配体复合物形成。Nissle染色和TUNEL染色检测预聚集化的EphA4激动ephrin-A3逆向通路后海马神经元坏死和凋亡情况。Morris水迷宫检测海马依赖性空间记忆。Western Blot法及谷氨酸检测试剂盒检测ephrin-A3逆向通路激活后星形胶质细胞高亲和力谷氨酸转运体GLT1和GLAST表达变化及星形胶质细胞谷氨酸摄取能力。 结果: 半定量PCR结果表明,EphA1-A8及EphA10 RNA在正常的海马组织均有表达,而EphA4,EphA5是正常海马含量较为为丰富的EphA受体,表达量紧随其后的是EphA1、EphA7及EphA8,而EphA2、EphA3、EphA6及EphA10则在正常海马表达相对较低。而在缺血再灌注后,EphA1-A8及EphA10的RNA表达呈现出不同变化模式,其中EphA1、EphA2、EphA3、EphA6、EphA7及EphA8的RNA表达在缺血再灌注后的6小时即开始出现上调,1天或3天表达到达顶峰后逐渐下降;而与此不同的是EphA4、EphA5和EphA10的表达自缺血再灌注后6小时开始直至第7天其mRNA水平始终保持上升趋势。ephrinA1-A5在正常的海马组织均有表达,ephrin-A3是正常海马含量最为丰富的ephrin-A配体,其次是ephrin-A1和ephrin-A2,而ephrin-A5和ephrin-A4则表达相对较少。而在缺血后,ephrinA1-A5均出现了短暂地表达上调,其中以ephrin-A3最为显著,并且在缺血再灌注后的第一天RNA表达量达到顶峰,ephrin-A1,ephrin-A2,ephrin-A4,ephrin-A5也出现了不同程度的表达上调。免疫荧光双标显示EphA4主要分布于NeuN阳性神经元,而ephrin-A3主要定位于GFAP阳性星形胶质细胞。Western Blot法显示EphA4和epnrin-A3均出现缺血诱导性表达上调,并都于缺血后1天表达到达峰值。此外,免疫共沉淀显示EphA4及其高亲和力配体间的相互作用随着缺血诱导而增强。Nissle染色、TUNEL染色及Morris水迷宫检测显示缺血前30min侧脑室注入预聚集化的EphA4激动ephrin-A3逆向通路,加重了缺血后的海马神经元损伤并损害海马依赖性空间记忆。Western Blot法及谷氨酸浓度测定进一步证实ephrin-A3逆向通路激动下调了星形胶质细胞高亲和力谷氨酸转运体GLT1和GLAST并明显抑制了星形胶质细胞的谷氨酸摄取能力。 结论: EphA4/epnrin-A3作为海马区表达最为丰富的EphA受体和ephrin-A配体分别主要表达于神经元和星形胶质细胞。在全脑缺血后EphA4/epnrin-A3均出现缺血诱导的一过性表达上调。预聚集化的EphA4激动星形胶质细胞ephrin-A3逆向通路,导致星形胶质细胞谷氨酸转运体GLT1和GLAST表达下调,抑制星形胶质细胞的谷氨酸摄取能力,加重全脑缺血再灌注后海马神经元(CA1区尤甚)的死亡,并损害海马依赖性空间记忆。