Curcumin促进神经干细胞移植在脑出血神经功能恢复中的作用及其机制研究

In recent years, domestic and overseas studies indicated that neural stem cell transplantation after intracerebral hemorrhage shows significant neruoprotection and neurological improvement. However, the low rate of survival, proliferation and differentiation in transplanted stem cells remained existing. On the basis of the neuroprotective research of curcumin, aiming to explore the role and mechanism of curcumin in neural stem cell transplantation after intracerebral hemorrhage, we will discuss and confirm that: (1) Curcumin shows a protective effect by inhibiting iron-induced apoptosis of neural stem cells; Curcumin promotes neural stem cell proliferation, differentiation and migration; Curcumin-pretreated neural stem cells may improve neurological function after intracerebral hemorrhage and further improve the overall outcome; (2) By using LC-MS/MS, the candidate protein related with survival/proliferation/differentiation in curcumin-treated neural stem cell will be identified; Combined with screening in cell level , the signal pathway of curcumin will be studied; By using lentivirus transfection to regulate the candidate gene expression, or by using specific inhibitors and activators, the targets and pharmacological mechanism of curcumin will be studied. This topic is expected to clarify the molecular mechanisms of pharmacological action of curcumin, and to guide the translational research of curcumin treatment in transplantation therapy of neural stem cells after intracerebral hemorrhage.

近年来国内外研究表明神经干细胞移植对脑出血后的神经保护和功能改善具有显著作用，但目前仍然存在移植干细胞存活率低、增殖分化少等诸多问题有待解决。我们在前期curcumin神经保护机制研究的基础上，为进一步探索curcumin运用于脑出血后神经干细胞移植治疗的可行性及其作用机制，将探讨并验证：（1）curcumin通过抑制铁离子诱导的神经干细胞凋亡发挥保护作用，促进细胞存活、增殖、分化和迁移；curcumin预处理可更显著改善脑出血后神经干细胞移植的预后；（2）采用液相质谱串联质谱筛选curcumin干预后与干细胞存活、增殖及分化相关且表达显著变化的候选蛋白，结合筛选和验证信号通路的变化；采用慢病毒转染调控白表达、特定信号通路的抑制剂/激动剂等方法确定候选蛋白的功能及curcumin作用的靶点。本课题的开展将有望阐明curcumin作用的分子机制，促进其运用于脑出血后神经干细胞移植的转化研究。

近年来国内外研究表明神经干细胞移植对脑出血后的神经保护和功能改善具有显著作用，但目前仍然存在移植干细胞存活率低、增殖分化少等诸多问题有待解决。我们在前期curcumin 神经保护机制研究的基础上，为进一步探索curcumin 运用于脑出血后神经干细胞移植治疗的可行性及其作用机制：1）在体外研究部分，分别用C17.2小鼠神经干细胞、以及SH-SY5Y细胞系代替原代神经干细胞做了相关的机制研究，结果提示NF-κB、p65信号通路与神经干细胞的存活、增殖密切相关，并参与铁过载损伤机制。通过抑制该通路可以产生抗凋亡、促增殖作用；2）在体内研究部分，证实了铁过载后诱导胶质细胞AQP蛋白的表达，而curcumin能够抑制铁离子诱导的胶质细胞NF-κB 通路激活，发挥神经保护作用，提示了可能为干细胞移植创造较好的局部微环境。.本研究是在细胞和动物两个水平上发掘神经干细胞移植用于脑出血后神经功能恢复和改善的可能性，重点是提高干细胞在移植后的存活、增殖以及分化能力，并探索相关的作用机制。目前干细胞用于治疗脑血管的研究很多，但从根本上如何解决干细胞存活的问题仍然棘手，尚不能满足转化应用的需求，而这方面正是本研究重点尝试解决的科学问题。本研究通过对NF-κB通路的研究，从多种不同的保护药物以及相关信号通路中发现促进神经干细胞存活、增殖的异同点。本课题分别通过curcumin 和CORM-2抑制NF-κB通路，揭示了不同神经保护剂通过该条信号通路均可发挥改善移植后干细胞存活增殖能力的功能，研究结果将促进神经干细胞移植在脑血管治疗中的发展。