Sphk1和TRAF2相互結合介導缺血神經元necroptosis的分子機制

《Sphk1和TRAF2相互結合介導缺血神經元necroptosis的分子機制》是依託蘇州大學，由程堅擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：Sphk1和TRAF2相互結合介導缺血神經元necroptosis的分子機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：程堅
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

程式化壞死(Necroptosis)是腦缺血後神經元死亡的重要機制，但相關分子信號通路尚不清楚。我們發現鞘氨醇激酶1(SphK1)在缺血神經元中誘導表達。但與SphK1公認的抗凋亡功能相矛盾的是：我們發現SphK1抑制劑和siRNA在動物腦缺血和原代神經元缺氧缺糖模型中具有保護作用。我們的前期研究還表明腦缺血後SphK1與TRAF2直接結合而提高TRAF2的穩定性。TRAF2可通過泛素化修飾導致Caspase8的降解，而Caspase8的降解是啟動程式化壞死的關鍵步驟。本課題擬在細胞和動物模型上探索：（1）SphK1與TRAF2相互結合提高TRAF2穩定性是缺血神經元死亡的關鍵調控步驟；（2）SphK1-TRAF2-caspase 8信號通路導致缺血神經元necroptosis的分子機制。本課題將從程式化壞死的角度揭示SphK1通過TRAF2調控缺血神經元死亡的機制，將為腦缺血治療發現新靶點。

結題摘要

細胞程式性壞死（necroptosis）是介導缺血性腦損傷的重要病理分子機制。但至今對腦缺血後necroptosis的調控機制尚不清楚。腫瘤壞死因子受體相關蛋白2（TRAF2）抑制necroptosis，但目前尚不清楚TRAF2是否介導腦缺血後的病理機制並調控腦缺血導致的necroptosis。本課題在細胞及小鼠大腦中動脈堵塞模型（MCAO）探討了TRAF2在缺血性腦損傷病理機制及腦缺血導致的necroptosis中的作用。Western blot、RT-PCR及免疫組化結果表明MCAO後TRAF2在神經元和小膠質細胞中表達水平顯著上升。但是與野生型小鼠相比，MCAO後鞘氨醇激酶1（Sphk1）基因敲除小鼠腦內TRAF2蛋白的誘導表達水平並未明顯下降。這表明缺血後腦內TRAF2蛋白誘導表達並非由Sphk1介導。MCAO後，以慢病毒shRNA敲減內源性TRAF2在小鼠紋狀體的誘導表達導致腦梗死體積增加、細胞死亡增加及腦內炎症應答上調。在原代小膠質細胞以神經元缺氧缺糖條件上清和zVAD共處理導致的necroptosis模型中，以及海馬HT22神經元以TNF-α和zVAD共處理導致的necroptosis模型中，TRAF2也被誘導表達。敲減內源性TRAF2的誘導表達也在這兩種細胞模型中加劇necroptosis。另外，necroptosis特異性抑制劑Nec-1可在小鼠MCAO模型顯著抑制TRAF2敲減加劇的細胞死亡。這進一步表明TRAF2可抑制腦缺血導致的necroptosis。在分子機制方面，腦缺血後TRAF2通過增強與MLKL（mixed lineage kinase domain like protein）的結合從而抑制necroptosis。總之，我們的研究揭示了腦缺血後調控necroptosis的內源性機制：即TRAF2誘導表達是抑制腦缺血後神經元和小膠質細胞necroptosis的內源性保護機制，從而降低缺血性腦損傷。