γ－氨基丁酸A受体及受体基因在大鼠急性脑缺血中的变化

张俊清

包头医学院第一附属医院神经内一科 包头 014010

氨基酸类递质在脑缺血损伤中发挥了重要作用。其中抑制性氨基酸（IAAs）递质具有突触前及突触后抑制功能，有对抗兴奋性氨基酸的毒性的作用，具有脑保护功能。目前研究表明，γ－氨基丁酸（GABA）具有很高的生理活性，与许多神经、精神疾病有关［1］。GABA可阻断Glu兴奋性毒性，抑制细胞膜去极化和Ca2＋内流，具有神经保护作用。GABA的作用是通过与其受体结合来发挥的，介导GABA作用的受体主要有三种不同类型，即GABAA、GABAB、GABAC受体，其中以GABAA受体分布最为广泛，GABAA受体属促离子型受体，是由不同的亚单位构成的CL－通道。GABAA受体为突触后膜上的受体，在脑缺血中发挥重要的保护作用，许多研究表明，GABAA受体具有抵抗缺血缺氧，有助于神经元存活和功能重建的作用。GABAA受体主要是由α、β和γ亚基组成。其中α亚基对GABAA受体复合物的组装及功能可能起主要作用。GABAAR功能障碍与多种神经和精神疾病，如脑缺血、癫痫、焦虑、抑郁、疼痛等有关［2］。对GABAA型受体及GABAARα1 mRNA的研究，目前多集中在癫痫、抑郁症［2－4］等方面，在脑缺血损伤中比较少。该项研究对大鼠脑缺血不同时期脑组织中GABAA受体及GABAARα1 mRNA进行检测，来观察γ－氨基丁酸A型受体及受体基因在脑缺血损伤中的动态变化规律及其作用机制。

1 材料与方法

1.1 研究对象 健康雄性大白鼠45只，重量为300 g左右。将动物随机分组，分别为：正常对照组，脑缺血1 h、6 h、24 h、3 d组（手术组）和假手术组，每组5只。

1.2 方法 （1）动物模型制作：采用改良的右侧大脑中动脉线栓法（MCAO）。（2）免疫组化法检测：GABAAR采用链酶亲和素－生物素－过氧化物酶复合物法染色（SABC法）。（3）GABAARα1 mRNA的检测采用原位杂交法。（4）观察项目和统计学处理：在高倍显微镜视野下计数各组脑组织大脑皮质GABAAR及GABAARα1 mRNA阳性神经元数及观察其阳性神经元表达的改变。采用形态分析系统进行图像分析，每张切片随机选取10个高倍视野，测量阳性神经元数目。采用SPSS 17.0软件进行统计处理，各组数据用均数±标准差（±s）表示，所用统计学方法用方差分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 组织形态学改变 神经元形态学在光镜下观察，正常对照组和假手术组无异常，阳性细胞胞浆着色呈棕黄色；手术组部分神经元结构出现了坏死前样改变，包括细胞核浓缩、胞浆着色变淡、细胞结构不清，损伤重的组织内可见液化坏死灶，灶内神经元残存较少或缺失。

2.2 阳性细胞数表达情况

2.2.1 GABAAR阳性细胞计数比较：与对照组相比，各时间点假手术对照组神经元阳性细胞数均无明显改变（P＞0.05）；与假手术组相比较，缺血组神经元阳性细胞数于脑缺血后1 h即有降低，6 h降至最低，故GABAAR表达于脑缺血后1 h即有明显降低（P＜0.05），6 h降至最低。见表1。

表1 各组GABAAR阳性细胞数的变化 （个／视野）

2.2.2 GABAARα1 mRNA阳性细胞计数比较：各时间点假手术对照组与正常对照组相比，神经元阳性细胞数的表达无明显改变（P＞0.05），但与正常对照组及假手术对照组比，脑缺血24 h大脑皮质GABAARα1 mRNA的阳性神经元数目减少，3 d降至更低（P＜0.05），见表2。

表2 各组GABAARα1 mRNA阳性细胞数的变化 （个／视野）

3 讨论

脑缺血时，由于能量合成不足及摄取障碍，导致缺血区周围兴奋性氨基酸聚集，引起一系列细胞毒性反应，最终导致神经元损伤，即兴奋性毒性作用［8］，它在脑缺血的病理生理机制中起重要作用，GABA对脑缺血有显著的神经保护作用［9］，GABAAR介导的生物效应在脑缺血损伤中发挥着重大作用。实验在大鼠脑缺血模型的基础上，观察了缺血自然病程中GABAAR及其基因的变化规律。缺血后不同时间，GABAAR及受体基因弱阳性神经元为缺血损伤重的神经元。该研究提示了GABAAR及受体基因参与了脑缺血损伤的不同过程。研究表明，手术操作不影响受体及其基因的表达。GABAAR在脑缺血1 h即有所下降，6 h时更明显著，这也说明GABAAR随着缺血时间的延长，损伤在进一步加重。与以前的研究结果对照，即血液和脑脊液中的GABA在脑缺血损伤中呈先升高后降低的改变，我们可以推测在脑缺血时，GABAAR数量的改变可能与脑缺血损伤时细胞外液中GABA快速增加，负反馈抑制脑内GABAAR表达的原因，也可能是由于受体内移引起的。另外，有研究证实，选择性NMDA受体激动剂或拮抗剂也可调节GABAAR功能和亚单位的表达，因而推测脑缺血时细胞外液中高浓度的谷氨酸激动NMDA受体可能也参与GABAAR结构的变化［6］。考虑迟发性GABAAR含量的减少，与脑损伤时神经细胞的坏死有关。

Kharlamov 等［7］研 究 显 示，缺 血 性 脑 损 伤 后，GABAARα1基因在缺血后7 d下降明显，30 d有所恢复，说明缺血损伤后，其代偿机制具有复杂的时间依从性，GABAARα1基因在梗死后下调，可能由于基因转录水平下降或者是基因稳定性下降导致。我们的研究结果是：脑缺血24 h时，GABAARα1基因含量即开始下调，3d时明显降低，推测，GABAARα1基因含量的变化与缺血后脑损伤有一定关系。与以往的研究结论相比，受体基因含量降低的时间段不同，推测可能与所采用的研究方法以及模型的制作不同相关。我们的试验在缺血大鼠模型基础上，运用了先进的原位杂交技术，进一步证明了脑缺血后脑组织中GABAARα1基因含量的下降，提示了缺血损伤后GABAARα1基因转录受阻或其稳定性下降。

从以上研究结果来看，GABAAR及其受体基因在脑缺血过程中具有保护作用，因此，对其进行进一步研究有助于缺血性脑血管病的治疗，渴望成为缺血性脑血管病治疗的新突破。

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