缝隙连接蛋白磷酸化在脑血管痉挛中作用的研究

蛛网膜下腔出血后脑血管痉挛（CVS）一直是脑血管疾病研究中的难点和热点。内皮素-1（ET-1）被公认为是CVS的关键因素。前期我们创新地开展了缝隙连接（GJ）在CVS中作用的研究，表明GJ参与了ET-1引起的CVS，其机制可能是ET-1通过调节GJ蛋白磷酸化影响细胞间信号传导的通透性和传导性，继而引起血管收缩与舒张信号平衡的紊乱，导致CVS的发生。本课题拟采用质谱、RNA干扰、基因定点突变等技术从以下3个方面开展研究：1）在ET-1诱导的CVS中，GJ蛋白磷酸化及其位点的测定，进而研制针对GJ蛋白特异性磷酸化位点的抗体； 2）应用这些抗体探讨ET-1引起 GJ蛋白磷酸化的各种信号转导机制；3）改变GJ蛋白磷酸化水平对ET-1引起CVS的影响。本课题为我们长期致力于CVS中细胞间信号转导机制研究的深入和延续，通过本课题的深入研究，可能对探索CVS的形成机理和治疗方法等方面提供新的思路。

脑血管痉挛是神经科学急待解决的难题，其发病机制未明，治疗也无特效方法。我们前期研究表明缝隙连接参与脑血管痉挛的形成，其机制可能是通过调节缝隙连接蛋白磷酸化影响细胞间信号传导的通透性和传导性，继而引起血管收缩与舒张信号平衡的紊乱，导致脑血管痉挛的发生。本课题在前期研究的基础上，对缝隙连接磷酸化参与脑血管痉挛的机理进行深入探讨，研究内容包括：①在脑血管痉挛模型中，通过质谱分析缝隙连接蛋白磷酸化及其位点的测定，进而研制特异性磷酸化位点的抗体； ②探讨缝隙连接蛋白磷酸化的各种信号转导机制；③改变缝隙连接蛋白磷酸化水平对脑血管痉挛的影响。本研究得出以下结果：①通过质谱技术成功鉴定出Cx43的4个磷酸化位点；并利用蛋白印迹技术发现脑血管痉挛中Cx43 S368位点磷酸化水平明显升高；②Cx43 S368位点磷酸化与脑血管痉挛密切相关，且磷酸化信号PKC途径可能为脑血管痉挛中Cx43 S368位点的主要磷酸化途径；③成功构建了表达Cx43 S368位点突变的慢病毒载体，并达到理想的组织水平感染效率；④通过慢病毒感染的方法抑制Cx43蛋白Ser368位点磷酸化水平可在体内外模型中加剧脑血管痉挛的程度，并且与磷酸化导致的细胞间通讯功能改变密切相关。以上结果揭示缝隙连接磷酸化是其参与脑血管痉挛的重要病理形式，特异性降低磷酸化水平能够对脑血管痉挛的病理改变产生明确影响，进一步研究升高磷酸化水平及其作用机制，可能是一种治疗和预防脑血管痉挛的新靶点。