Necdin抗神經元凋亡機制研究

《Necdin抗神經元凋亡機制研究》是依託同濟大學，由劉學源擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Necdin抗神經元凋亡機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉學源
• 依託單位：同濟大學

中文摘要

Necdin參與神經發育並且在胞漿和胞核中通過下游分子發揮抗凋亡作用。GAPDH是參與糖酵解的一種關鍵酶，GAPDH不僅參與細胞的正常生理功能，還在多個水平參與細胞的損傷與凋亡過程。我們前期實驗發現Necdin與GAPDH可以結合，而Necdin過表達後在缺糖缺氧處理的PC12細胞中有抗凋亡作用，同時GAPDH入核減少，擬開展有關Necdin與GAPDH結合對GAPDH引起的細胞凋亡機制影響的研究。我們將通過定點突變、基因轉染後免疫共沉澱方法證實二者結合位點，進而明確Necdin調控GAPDH功能的可能機制。通過免疫細胞化學方法了解Necdin調控GAPDH在細胞內的亞細胞器定位，明確二者的結合在空間上的可能。最後，驗證二者結合對細胞內凋亡信號轉導有何影響，明確二者結合後的細胞內信號調控機制。本研究將拓展對GAPDH凋亡信號通路的認識，對開展新的抗神經元凋亡措施的研究具有重要意義。

結題摘要

Sirt3 是存在於線粒體中的一種去乙醯化酶， 是目前認為唯一與人類長壽相關的蛋白，大量研究表明，Sirt3 能通過干預多條凋亡信號通路抗氧化應激，延緩細胞衰老， 減少細胞凋亡。 細胞內sirt3 可以調節Siah-1 的表達， 從而調節GAPDH的入核，參與調控細胞凋亡過程。當谷氨酸誘導細胞凋亡，我們發現sirt3的過表達能明顯抑制GAPDH 向細胞核內轉移，抑制細胞的凋亡；sirt3 表達的下調，能引起GAPDH 入核明顯增多，並促進細胞凋亡。研究結果顯示，谷氨酸誘導細胞凋亡後，各組細胞內GAPDH 的表達總量未出現明顯增多或降低，說明在細胞凋亡的過程中，GAPDH 的表達不受影響，僅通過易位到細胞核誘導細胞凋亡。所以，在細胞應激過程中，sirt3 可以通過作用於siah-1，進而調控siah-1 介導的GAPDH 入核，調控細胞的凋亡。Sirt3 過表達能通過調控GAPDH-siah-1 抑制神經元的凋亡，因Sirt3 主要存在於線粒體中，sirt3 可能在GAPDH-siah-1入核前即與其相互作用，sirt3 可能通過抑制siah-1 的表達，使GAPDH 的入核載體減少，從而阻止GAPDH 的入核，進而不能夠觸發下游凋亡級聯通路，起到保護細胞的作用。 通過iTRAQ技術我們發現高同型半胱氨酸血症的大鼠有著更低水平的降鈣素依賴蛋白酶2b（Camk2b）。我們假設Camk2b可能在同型半胱氨酸誘導的凋亡中起到關鍵作用。結果表明，通過MTT法檢測到，高同型半胱氨酸組的神經元相比對照組有著更低的活性、更高比例的凋亡神經元、更低水平的Camk2b mRNA和蛋白的表達。Camk2b過表達組相比對照組，神經元有著更低比例的凋亡和更高的活性。在暴露於二甲氧基雌二醇後，Camk2b過表達的神經元的活性被抑制並出現了更多凋亡細胞。Camk2b組和其他三組中神經元的BCL2、 eNOS、EP300 和 EPO的表達都經過mRNA和蛋白水平的檢測。轉染Camk2b後，與HIF-1α相關的基因及其下游基因上調，所以Camk2b通過HIF-1α信號通路保護神經元免受同型半胱氨酸誘導的凋亡。HIF在凋亡發生機制的中可能發揮重要作用，進一步分析在凋亡保護和發生過程中HIF-1α信號通路的作用，可能對下一步尋找新的治療靶點也有一定的啟發。