前蛋白轉化酶PC1及PCSK9在腦缺血時的變化及作用研究

《前蛋白轉化酶PC1及PCSK9在腦缺血時的變化及作用研究》是依託西安交通大學，由展淑琴擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：前蛋白轉化酶PC1及PCSK9在腦缺血時的變化及作用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：展淑琴
• 依託單位：西安交通大學

項目摘要

在對腦缺血及前蛋白轉化酶(PCs)關係的研究中，我們提出了以下假設：腦缺血可影響前蛋白轉化酶PC1及PCSK9的活化，由此引起神經肽加工的缺陷將加劇缺血性腦損傷，腦缺血引起的神經肽加工缺陷是缺血性腦損傷的一個新的機制。本研究用腦缺血動物模型、缺氧缺糖（OGD）細胞模型及PC1、PCSK9敲除小鼠，通過原位雜交、免疫組化、Western blotting、脈衝追蹤實驗、基因轉染、酶活性及LDH測定、放免、TUNEL、TTC、ICV注射等手段，觀察腦缺血對PC1、PCSK9及PC1底物神經肽VGF的影響及它們在腦缺血時的作用，來驗證這一假設，闡明腦缺血引起的神經肽加工缺陷是缺血性腦損傷的一個新的機制，並觀察PC1與PCSK9的關係，結果有助於評估神經肽對缺血後細胞存亡的作用及採取新的治療策略，此策略將致力於保留腦缺血後腦細胞有效加工神經肽的能力、有保護作用神經肽及促凋亡轉化酶抑制劑的套用。

結題摘要

神經肽的內蛋白水解是由前蛋白轉化酶（PCs）完成的，已確認的哺乳動物PCs有9 種：PC1, PC2, Furin, PC4, PC5, PACE4, PC7, SKI-1及PCSK9。我們認為腦缺血干擾PC1及PCSK9的激活及其對底物神經肽的作用。本研究用MCAO及OGD模型及CPE敲除小鼠模型，通過多種實驗技術，發現100 min MCAO後缺血腦皮層內TUNEL陽性細胞數逐漸增高，再灌注4 h、8 h及16 h，缺血腦皮層內PC1mRNA及PC1蛋白表達水平均逐漸下降，再灌注24 h PC1蛋白表達水平升高而此時PC1mRNA表達水平仍低，Western blotting分析發現缺血腦皮層內PC1前體增加；100 min MCAO後隨再灌注時間的延長，缺血腦皮層內PCSK9mRNA及PCSK9蛋白表達水平逐漸升高，30 min MCAO 後缺血腦皮層內PCSK9蛋白表達水平無明顯變化，腦梗死24 h內及短暫性腦缺血(TIA)患者血清PCSK9水平明顯高於對照人群、腦梗死72 h內患者及靜息性腦梗死患者。100 min MCAO大鼠隨再灌注時間的延長，缺血腦皮層及紋狀體DYN-A(1-8) 的含量逐漸下降、含水量逐漸增加；隨缺血及OGD時間的延長，大鼠腦皮層及培養的大鼠皮層神經元的PC2活性逐漸降低；大鼠100 min MCAO後隨再灌注時間的延長，缺血腦皮層內VGF蛋白表達水平逐漸降低，30 min MCAO再灌注4 h及8 h，VGF蛋白表達水平下降，但再灌注24 h時其表達升高，脈衝追蹤實驗發現OGD後VGF的前體增加；腦梗死及TIA患者血清VGF水平明顯高於對照人群，且TIA患者血清VGF水平高於腦梗死患者；大鼠30 min MCAO及100 min MCAO 後再灌注4 h、8 h及24 h，大鼠缺血腦皮層內神經肽CgA、NPY及BDNF表達水平也發生了變化；野生型及CPE敲除小鼠MCAO後缺血腦皮層內PCSK9mRNA表達水平截然不同，隨再灌注時間的延長，前者表達逐漸升高，而後者在再灌注24 h時表達降低。以上這些結果表明腦缺血引起PC1及其底物神經肽以及PCSK9發生了變化，這將影響對神經肽的加工作用，進而影響其底物神經肽對缺血神經元的作用，結果有助於評估神經肽對缺血後細胞存亡的作用及採取新的治療策略，對缺血性腦血管病的機理及治療均具有重要意義。