激活素受体相互作用蛋白1,2在神经细胞介导激活素信号传导机制及其功能差异的研究

免疫抑制因子P- - 激活素A不仅有免疫调节功能，也是重要的神经细胞生存因子，具有维持神经元存活及改善神经退行性病变等作用。我们发现参与激活素特异信号传导的激活素受体相互作用蛋白1,2在小鼠脑神经细胞高表达，并参与调控激活素A诱导的神经元Na+通道电流。为了阐述激活素A作用于神经细胞的特异性信号传导途径和方式，本研究拟以脑定位损伤模型为基础，探讨激活素受体相互作用蛋白1,2在脑损伤过程中的表达分布差异及其与激活素A神经保护作用的关系；采用原代培养神经元和神经胶质细胞，利用免疫学、电生理学以及基因过表达和沉默等手段，分析激活素受体相互作用蛋白1,2在神经细胞介导激活素信号传导方式的差异以及对神经元突起生长、Na+和Ca2+通道电流的影响。揭示激活素受体相互作用蛋白1,2是决定激活素A在脑组织作用的关键信号传导分子及其介导激活素A神经保护作用机制，为寻找神经损伤及变性疾病新的治疗手段奠定基础。

已按计划完成相关研究，共发表文章7篇，其中SCI收录2篇。激活素受体相互作用蛋白 (ARIP)，是2000年从小鼠脑组织克隆的激活素信号传导调控蛋白，2002年又发现ARIP2基因，但有关ARIP1, 2在神经组织的的表达及其作用仍不清楚。激活素A 不仅有免疫调节功能，也具有维持神经元存活及改善神经退行性病变等作用。我们发现参与激活素特异信号传导的激活素受体相互作用蛋白1,2 在小鼠脑神经细胞表达。为了阐述激活素A作用于神经细胞的特异性信号传导途径和方式，本研究以脑定位损伤模型为基础，探讨激活素受体相互作用蛋白1,2 在脑损伤过程中的表达差异及其与激活素A的Smad信号通路的关系；利用免疫学、电生理学以及基因过表达和沉默等手段，使用Neuro-2a细胞系分析激活素受体相互作用蛋白1,2 在神经细胞介导激活素信号传导的差异以及对Na+通道电流的影响。研究揭示激活素受体相互作用蛋白1,2 是决定激活素A 在脑组织作用的关键信号传导分子并参与介导激活素A 神经保护作用。主要成果包括：1. 采用Northern杂交、RT-PCR免疫组织化学染色，检测发现ARIP1 mRNA主要在大脑、小脑表达，垂体、肾上腺及睾丸也有表达，而ARIP2 mRNA在多种组织广泛表达。在下丘脑及小脑可见ARIP1,2在神经元中共表达。2. 在脑机械性损伤模型中，激活素A，ActII及ARIP2 mRNA 和蛋白表达升高，而ARIP1 mRNA 和蛋白表达下降。3. 利用神经元样细胞Neuro-2a细胞同样发现AEIP1,2在Neuro-2a细胞共表达。4. 采用激活素特异信号传导分析系统建材结果显示ARIP1,2均能抑制激活素诱导的特异基因转录，ARIP1还能抑制Smad3介导的信号传导，但ARIP2不能抑制Smad3介导的信号传导。5. 通过体外细胞培养法，采用全细胞膜片钳实验技术，观察到激活素A增加神经元样细胞Neuro-2a细胞电压依赖性钠电流（INa+），ARIP1具有抑制激活素A诱导Neuro-2a细胞INa+作用，而ARIP2不能抑制激活素A诱导的Neuro-2a细胞INa+。上述研究结果提示ARIPs是介导激活素在脑组织作用的关键性信号调控蛋白，ARIP1, 2不仅存在组织分布表达的不同，其生物学作用也不同，可能与其各自的启动因素差异有关。