PSD-95抑制剂、PARP-1抑制剂和OCT4B-190对缺血性脑损伤的保护作用及其机制研究

发布时间：2019-07-22 09:10

【摘要】：研究背景：急性缺血性脑卒中是全世界致死率、致残率最高的疾病之一,目前临床上缺乏有效的治疗方法。脑缺血可引起从能量剥夺到细胞死亡的级联反应,早期事件主要包括兴奋性毒性和氧化应激,晚期事件则以炎症反应和细胞凋亡为主。目前,大量的基础和临床研究致力于干预脑卒中病理相关的信号分子,以开拓有效的神经保护治疗。兴奋性毒性作为脑卒中病理的起始环节,是卒中治疗的首要靶点。脑缺血后,兴奋性谷氨酸过度释放并可持续作用于N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体,从而启动一系列下游有害信号通路,例如细胞内Ca2+超载、自由基的产生等,最终导致神经细胞死亡。最新研究显示,突触后致密区(postsynaptic density, PSD)的PSD-95蛋白可使NMDA受体与细胞内的多种毒性信号分子桥联。抑制PSD-95使NMDA受体与PSD-95蛋白解离,既可减轻兴奋性毒性,又不影响NMDA受体活性和突触功能。炎症反应贯穿卒中后脑损伤的整个病理过程,对神经元细胞死亡和神经重塑具有重要影响。因此,以卒中后炎症反应为靶点的神经保护治疗策略引起广泛关注。我们的前期研究发现,多聚(腺苷二磷酸-核糖)聚合酶[Poly (ADP-ribose) polymerase, PARP-1]抑制剂在体内可减轻雄性大鼠卒中后的炎症反应和神经元死亡,并可促进神经元再生；在体外可抑制小胶质细胞活化和炎症介质表达。OCT4是调控干细胞多潜能性及自我更新的核心基因之一。OCT4B-190是一种新近发现的OCT4基因产物。前期研究显示,OCT4B-190可能在热休克等应激状态下具有抗细胞凋亡作用。研究目的：1、探讨PSD-95蛋白调控兴奋性神经毒性的分子机制。2、研究PARP-1调控卒中后脑炎症反应的机制。3、探索OCT4B-190对缺血性脑损伤的影响及调控机制。研究方法：在体内,制备小鼠急性大脑中动脉阻塞(middle cerebral artery occlusion, MCAO)或全脑缺血(global ischemia, GI)模型；在体外,制备原代神经元氧糖剥夺(oxygen glucose deprivation, OGD)模型。通过TTC染色、Fluro-Jade B染色和行为学评分评估小鼠缺血性脑损伤。利用MTT法和Calcein AM染色评估神经元的存活情况。通过腺病毒介导的蛋白过表达、免疫荧光,Western Blot和免疫共沉淀等探讨相关的分子机制。研究结果：1、抑制PSD-95可减轻兴奋性毒性所致的DNA损伤和神经元细胞死亡；抑制PSD-95可减少神经元过氧化物生成和降低NADPH氧化酶的活性；抑制PSD-95不影响细胞内的Ca2+水平。2、PARP-1抑制剂延迟给药对雄／雌性大鼠脑缺血后皮层及海马CA1区神经元死亡均无影响；PJ34的延迟给药能抑制雄性大鼠脑缺血后皮层、海马CA1区小胶质细胞的活化,但对雌性大鼠无效;体外小胶质细胞活化与PARP-1激活具有相关性；PARP-1激活调控NF-κB转录活性。3、OCT4B-190过表达在体外可减轻OGD诱导的原代神经元死亡,在体内可减轻MCAO小鼠脑梗死体积和神经功能缺损；OCT4B-190过表达可下调脑缺血诱导的HDAC6表达和GSK-3β活性,并影响HDAC6和GSK-3P间的相互作用。研究结论：1、PSD-95可介导NMDA受体诱导的NOX2激活和过氧化物产生,是引起神经兴奋性毒性的分子机制。2、PARP-1激活可调控NF-κB转录活性,影响小胶质细胞的活化,其对卒中后脑炎症反应的调控具有性别差异性。3、OCT4B-190可调控卒中后的GSK-3P/HDAC6,保护缺血性脑损伤。
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R743.3

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本文编号：2517517