TAT转导的脑红蛋白对脑缺血的神经保护机制研究

脑梗死是严重危害健康的常见病，但急性期治疗有效的药物却相当少，神经保护仍旧是神经科学研究的热点。脑红蛋白（Neuroglobin,Ngb）是新发现主要存在于脑内的携氧球蛋白，有望成为新型脑保护剂，但无法透过血脑屏障是限制其临床应用的一大瓶颈。申请人前期研究发现，蛋白质转导域TAT片段能转导Ngb穿透小鼠血脑屏障进入脑内神经元，并在脑缺血中发挥保护作用,该结果有助于解决制约Ngb临床应用的关键性问题，进一步研究其保护机制十分必要。本项目立足前期研究基础，拟联合蛋白质转导、活细胞成像和活体磁共振成像等技术，以标准化小鼠脑缺血模型和原代皮层神经元缺氧模型进行离体、在体研究，动态观察TAT转导Ngb透膜进入神经元的全过程，深入探讨TAT转导的Ngb在脑缺血再灌注损伤中神经保护的分子机制，进一步明确其治疗脑缺血的时间窗及远期疗效，以期解决Ngb临床应用的瓶颈问题，为脑梗死治疗研究提供新思路和新靶点。

脑红蛋白（Neuroglobin, Ngb）是新发现主要存在于脑内的携氧球蛋白，有望成为新型脑保护剂，TAT蛋白质转导技术有助于促进Ngb的临床转化。本项目动态观察了TAT转导Ngb透膜进入神经元的过程，发现TAT-Ngb治疗缺血2小时的脑缺血模型的有效时间窗为1小时，而且具有远期保护作用。其次，深入探讨了其神经保护机制，发现过表达的Ngb在HT22细胞系中的抗谷氨酸毒性和抗OGD损伤作用，同时发现Ngb可明显抑制HT22的AMPK磷酸化水平，增加ATP产量、抑制AMPK信号通路，促进脂质和糖原的合成；随后又在Ngb转基因小鼠脑组织和心脏组织中证实这一现象，提示Ngb可能在脑缺血中调节AMPK活性，继而调控脑缺血损伤。第三，本项目还发现TAT-Ngb对兔动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aSAH）后早期脑损伤具有脑保护作用。第四，本项目还发现过表达Ngb影响多种细胞增殖速度。最后，本项目还基于病例资源优势，收集了脑小血管病患者血清并检测Ngb水平；正在建立慢性脑缺血小鼠模型，将应用于Ngb在慢性脑缺血中的保护作用研究。上述系列研究进一步阐明了Ngb的神经保护机制，为脑缺血的治疗研究提供新思路和新靶点。