Tisp40在脑缺血再灌注损伤中的作用及机制研究

Neuronal protection in cerebral ischemia-reperfusion injury is crucial to the outcomes of ischemic stroke. Apoptosis signaling tansduction is determinant to the fate of neurons in the ischemic brain. Tisp40, a nearly identified transcription factor, has been implicated in the transcriptional regulation of some signaling proteins in apoptosis signaling pathway. However, the role of Tisp40 in cerebral ischemia-reperfusion injury remains unclear. The proposed research consit of three parts to clarify the role and mechanism of Tisp40 in neuronal apoptosis after cerebral ischemia-reperfusion injury at animal, cell and molecular levels.In the first part, the Tisp40 knockout and neuron-sepcific Tisp40 transgenic mice will be used to study the effect of Tisp40 on crebral ischemia-reperfusin injury and neuronal apoptosis. In the second part, Ad-Tisp40 and Ad-shTisp40 will be used to infect cultured neurons to get overexpression or downregulation of Tisp40.A OGD model will be used to investigate the effect of Tisp40 on the survival and apoptosis of neurons in vitro. In the third part, the molecular mechanism of Tisp40 in neuronal apoptosis will be investigated. We try to provide a molecular target for prevention and therapy of cerebral ischemia-reperfusion injury.

脑缺血再灌注损伤的神经元保护是决定缺血性脑卒中预后的关键，而凋亡信号通路则是干预缺血再灌注损伤后神经元转归的主要靶点。Tisp40是近年新鉴定的转录因子，其可能参与了凋亡信号通路关键信号蛋白的转录调控。国内外关于Tisp40对脑缺血再灌注损伤的作用及其机理的研究尚无报道。本项目拟从动物，细胞和分子水平系统阐明Tisp40在脑缺血再灌注损伤中的作用及其机制。第一部分，运用Tisp40基因敲除小鼠和神经元特异性Tisp40转基因小鼠建立脑缺血再灌注损伤模型，研究Tisp40对脑缺血再灌注损伤的整体作用，以及对神经元凋亡的影响。第二部分，体外培养神经元，过表达Tisp40或抑制Tisp40的表达，研究Tisp40在体外对氧糖剥夺引起的神经元凋亡的影响。第三部分，探讨Tisp40作用的可能分子机制，为脑缺血再灌注损伤神经元保护提供新的分子靶点。

背景：脑卒中是危害人类健康的最主要疾病之一，其治疗手段十分有限。脑卒中后梗死周边区内受损而未死亡的神经元是治疗干预的重要靶点。因此阐明卒中发生后较长一段时间内促进或保护脑组织损伤的分子机制对于研究有效的卒中治疗靶点或者策略具有重要意义。.研究内容：本项目着眼于脑卒中后梗死周边区域凋亡和炎症相关分子信号通路的改变，利用Tisp40基因敲除和转基因小鼠，通过动物脑缺血再灌注损伤模型以及原代培养神经元体外OGD模型，阐明了Tisp40对缺血性脑卒中的整体保护作用，以及对炎症和凋亡过程中各个关键信号分子的影响。.结果：Tisp40在脑缺血再灌注损伤后梗死周边区表达显著增加。Tisp40基因敲除后脑梗死范围显著增大，而Tisp40转基因小鼠的脑梗死体积体积则明显缩小。说明Tisp40基因在脑缺血再灌注损伤中发挥了保护作用。进一步对影响脑缺血再灌注损伤的关键信号分子进行研究发现，Tisp40对炎症分子Tnf、Il6、Il1b、Ccl2、Cxcl2、Cxcl10的表达均有显著影响；对炎症信号通路中的关键信号蛋白p-Ikkβ、p-p65的表达有显著影响；对凋亡相关信号蛋白Bad、Bax、Bcl2、Bcl-xl的表达有显著的影响；对调控凋亡的关键信号通路Akt/mTOR有显著的影响。在细胞实验中，培养大鼠原代神经元。构建Tisp40过表达腺病毒载体（Ad-Tisp40）、Tisp40 RNA干扰腺病毒载体（Ad-shTisp40）及对照空载体（Ad-shRNA）转染神经元，获得过表达Tisp40和低表达Tisp40的神经元。Tisp40的缺失或过表达对OGD诱导的神经元凋亡以及相关调控蛋白和信号通路有截然相反的作用。.科学意义：Tisp40是调控脑缺血再灌注损伤的一个关键因子，在缺血再灌注损伤引起的炎症反应和神经元凋亡中发挥了重要的调控作用。可作为缺血性脑卒中神经元的保护的治疗新靶点指导新药开发，有一定临床应用前景。