《SAH後線粒體自噬緩解早期腦損傷的上游信號通路研究》是依託上海交通大學，由荊朝暉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：SAH後線粒體自噬緩解早期腦損傷的上游信號通路研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：荊朝暉
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
早期腦損傷是自發性蛛網膜下腔出血(SAH)高死亡率和高致殘率的一個重要原因，我們前期研究發現，SAH後線粒體自噬激活可以降低細胞凋亡水平，顯著緩解早期腦損傷，但其上游調控機制尚不清楚。SAH急性期，缺氧誘導因子(HIF-1)的表達明顯升高，HIF-1在細胞缺氧損傷和適應過程中起關鍵的調控作用，但是否參與SAH後線粒體自噬激活的過程，目前未見相關報導。最新研究表明，HIF-1可以直接調控BNIP3/NIX基因的轉錄，而BNIP3/NIX與線粒體自噬的發生密切相關。因此我們提出假說，SAH後神經細胞在缺氧條件下上調HIF-1，調控BNIP3/NIX基因的轉錄，進而激活線粒體自噬，最終減輕早期腦損傷。本研究將以大鼠SAH為模型，結合體內和體外實驗，運用藥物抑制、shRNA沉默等技術，來驗證這一假說，以期闡明線粒體自噬緩解早期腦損傷的分子機制，從而為SAH的臨床治療提供新思路和理論依據。
結題摘要
【背景】 蛛網膜下腔出血（SAH）約占全部腦卒中的 5%~10%，具有死亡率高、致殘率高的特點。我們研究發現，SAH 後自噬的激活可以通過降低凋亡水平顯著緩解早期腦損傷，但具體分子調控機制尚不清楚。 【主要研究內容】 1. HIF-1在SAH 後早期腦損傷中的作用及可能的調控機制； 2. BNIP3/NIX 在SAH後在自噬調控通路中的作用；3. BNIP3/NIX與SAH後細胞凋亡及腦損傷的關係；4.SAH後丙戊酸減輕早期腦損傷的分子機制研究 【重要結果】 1. 明確HIF-1α介導了SAH後的神經元細胞自噬； 2.明確 BNIP3/NIX 是 HIF-1 在 SAH 後早期腦損傷過程中的下游調控蛋白；3、抑制BNIP3/NIX能降低SAH引起的細胞自噬及細胞凋亡，減輕腦損傷；4、丙戊酸可以通過HSP70/MMPs 及HSP70/Akt 通路減輕SAH後神經元的凋亡及早期腦損傷。 【關鍵數據】SAH後6h HIF-1α表達升高，24h達到峰值，給予HIF-1α的抑制劑2-MeOE2可抑制HIF-1α的表達，同時也抑制了SAH誘導的LC3上調。通過電鏡觀察，可見2-MeOE2能顯著減少SAH誘導的自噬小體數量，以上結果說明HIF-1α介導了自噬的發生。此外，SAH可誘導BNIP3/NIX的mRNA及蛋白表達升高，BNIP3/NIX的siRNA轉染細胞後，可抑制LC3上調，降低神經元細胞內自噬小體數量，減輕細胞的凋亡，但對HIF-1α的表達沒有影響。而HIF-1α的抑制劑2-MeOE2抑制LC3的同時也抑制BNIP3/NIX表達，說明HIF-1α通過調控BNIP3/NIX 而介導了神經元細胞的自噬。我們進一步研究發現，丙戊酸處理可減輕SAH後的早期腦損傷及神經元凋亡。分子機制上，丙戊酸可上調HSP70表達，下調MMP-9的表達與活性，減少claudin-5、occludin降解。同時，丙戊酸可上調磷酸化Akt及Bcl-2表達。因此丙戊酸處理可減輕SAH後的神經元凋亡，其作用可能是由HSP70/MMP-9、HSP70/Akt信號通路介導。 【科學意義】 這些研究結果驗證了我們原有的假說和結果，闡明了線粒體自噬緩解早期腦損傷的分子機制，而且更為SAH的臨床治療提供新思路和理論依據。
