HuR对星形胶质细胞中cpg15基因表达的调控在脑缺血损伤修复中的作用

Candidate plasticity gene cpg15 is an important factor to promote the recovery after cerebral ischemia injury. Our recent research determined that cpg15 highly expressed in astrocytes dramatically ameliorated neurite outgrowth recovery of ischemic neurons after mouse cerebral ischemia, in addition, the RNA binding protein HuR was involved in the regulation of the cpg15 expression in astrocytes. Accordingly, we propose a reasonable hypothesis: HuR protein in astrocytes could promote neurite outgrowth recovery of ischemic neurons via regulating the cpg15 expression. To verify this hypothesis, we utilize multiple approaches such as histological, cellular biological and molecular biological technologies, both in the transient global ischemia mouse and the primary cultured cells model, to systematically analyze the characteristic expression of HuR protein and cpg15 mRNA and protein in the astrocytes from the different brain region and their relationships. We study the role of HuR in the regulation of the cpg15 mRNA and protein expression and its relationship with the mRNA stability via the Lentivirus delivering over-expression or knockdown system, and also research the function of this regulation in the recovery of ischemic neurons. The results of this study will have an important theoretical significance in revealing the mechanism in regulation of the important gene expression and discovering a new pathway of ischemic recovery.

神经可塑性相关基因cpg15是促进脑缺血损伤后修复的一个重要因素。我们前期研究发现星形胶质细胞中高表达的cpg15能够显著地促进脑缺血损伤后神经突起生长修复，而RNA结合蛋白HuR参与cpg15表达的调控。据此，我们提出假说：星形胶质细胞中HuR蛋白通过调控cpg15的表达而促进脑缺血损伤神经元的修复。为验证该假说，我们综合利用组织学、细胞生物学和分子生物学的多种手段，在细胞模型和脑缺血动物模型中，系统地分析缺血损伤后各脑区星形胶质细胞中HuR蛋白和cpg15mRNA和蛋白的表达特征及其相互关系，采用慢病毒介导HuR蛋白过量表达（或表达抑制）的方法，研究HuR蛋白对cpg15mRNA和蛋白表达的调控作用及其与mRNA稳定性的关系，以及这种调控在脑缺血损伤修复中的作用。研究结果对揭示脑缺血损伤后重要功能基因的表达调控机制、发现脑缺血损伤修复的新途径具有重要的理论意义。

神经可塑性相关基因cpg15是促进脑缺血损伤后修复的一个重要因素。经序列分析RNA结合蛋白HuR可能参与cpg15表达的调控。为验证该假说，我们综合利用免疫组织化学、免疫荧光、Western blot、逆转录PCR、酶联免疫吸附试验（ELISA）、尼氏体染色、小鼠大脑立体定位注射等方法，在原代培养小鼠海马神经元和星形胶质细胞的糖氧剥夺损伤模型（OGD）和短暂性小鼠全脑缺血动物模型（BCCAO）中，系统地分析缺血损伤后各脑区星形胶质细胞中HuR蛋白和cpg15 mRNA和蛋白的表达特征及其相互关系，分析原代培养小鼠海马星形胶质细胞中cpg15在OGD损伤后的表达变化，通过采用慢病毒介导cpg15蛋白过量表达（或表达抑制）的方法，研究cpg15对缺血损伤神经元神经突起再生的影响，研究cpg15对星形胶质细胞中炎症反应的影响。采用慢病毒介导HuR蛋白过量表达（或表达抑制）的方法，研究HuR蛋白对cpg15 mRNA和蛋白表达的调控作用及其与mRNA稳定性的关系，以及这种调控在脑缺血损伤修复中的作用。经研究在小鼠全脑缺血损伤模型和原代培养神经细胞糖氧剥夺损伤模型中均发现cpg15在缺血损伤后的星形胶质细胞中高表达，高表达的cpg15能够显著减少神经元损伤和促进神经突起生长和修复，HuR在星形胶质细胞中能够调控cpg15的转录水平表达，cpg15能够显著抑制缺血损伤后星形胶质细胞中炎症因子释放。