Nrdp1在急性缺血性脑卒中神经元凋亡中的功能及机制研究

发布时间：2020-06-08 09:44

【摘要】：【目的】神经调节素受体降解蛋白-1(neuregulin receptor degradation protein-1,Nrdp1)是一种E3泛素连接酶,主要负责调节各种细胞内蛋白质的降解、细胞生长、凋亡和氧化应激等病理过程。在以往研究中,我们证明了Nrdp1与缺血性心肌细胞凋亡有关,但关于Nrdp1在缺血性脑损伤中的作用及机制目前尚不清楚。本研究旨在探讨:缺血性神经元中Nrdp1的表达变化及其在缺血性神经元损伤中的作用。【方法】我们通过向大鼠原代大脑皮层神经元和嗜铬细胞瘤(pheochromocytoma,PC12)细胞转染过表达和敲除Nrdp1的重组腺病毒调控细胞内Nrdp1基因的表达,同时采用体外氧-葡萄糖剥夺(oxygen-glucose deprivation,OGD)和大脑中动脉闭塞(middle cerebral artery occlusion,MCAO)模型模拟缺血缺氧。【结果】通过以上实验方法,我们发现:(1)在大鼠MCAO 3小时或神经元OGD 3小时后,Nrdp1在缺血性脑组织中表达上调。(2)过表达Nrdp1可促进OGD诱导神经元凋亡,而敲低Nrdp1可减少神经元凋亡,表明Nrdp1在缺血性神经元损伤中具有重要作用。(3)在OGD处理的神经元中,Nrdp1上调伴随蛋白泛素化水平增加和泛素特异性蛋白酶8(ubiquitin-specific protease 8,USP8)的表达降低,且Nrdp1通过抑制USP8和缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor-1α,HIF-1α)的相互作用,从而削弱了USP8对HIF-1α的去泛素化作用,最终导致HIF-1α的降解增多。【结论】综上所述,脑缺血后神经元中的Nrdp1表达上调,促进USP8泛素化降解,间接破坏了HIF-1α的稳定性,最终加重神经元缺氧性损伤;提示Nrdp1可作为缺血性脑卒中一种新的潜在治疗靶点。
【图文】：

性损伤密切相关。为确定 Nrdp1 是否在缺血性脑损伤中扮演着重要角色，先通过构建大鼠 MCAO 模型，在大脑中动脉闭塞 3 小时后，分别检测了 NA 和蛋白质在大脑皮层中（即从大鼠 3 小时 MCAO 模型中分离出缺血侧脑组织侧脑组织）的表达情况。采用实时 RT-PCR 分析缺血/非缺血侧大脑半球的 NA 表达，我们发现相比于非缺血侧大脑皮层，3 小时 MCAO 处理可明显诱导 NA 表达上调（1 倍）（图 1A，P ＜ 0.05）；与 mRNA 变化一致的是，通过蛋印迹法发现缺血脑组织中的 Nrdp1 蛋白质水平也明显增加（图 1B）；以上说明缺血可诱导大脑皮层中 Nrdp1 表达上调。这些结果证实在急性缺血性期，缺血脑组织中的 Nrdp1 蛋白表达水平可显著上调，为进一步证明 Nrd元缺血性损伤中的作用及机制，本研究还采用体外缺血模型 OGD 进行下一

Nrdp1 蛋白水平明显增加，而 OGD 处理 1 小时则无明显变化（图2B）。为进一步验证上述发现，在相同的处理条件下，我们检测了 Nrdp1 mRNA 和蛋白质在 PC12 细胞中的表达情况。实时 RT-PCR 分析表明 PC12 细胞在 OGD 处理 3 小时和 6 小时后，，Nrdp1 mRNA 表达水平明显增加，而 1 小时 OGD 处理组则无明显变化（图2C）；此外，PC12 细胞在 OGD 处理 6 小时后，Nrdp1 蛋白水平明显增加，而 OGD 处理 1 小时或 3 小时的情况下则无明显变化（图 2D）。这些数据充分证明 OGD 可诱导大脑皮层神经元及 PC12 细胞中的 Nrdp1 表达上调，并具有明显的时间依赖性。
【学位授予单位】：广州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R743.3

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本文编号：2702890