GIT1CC2结构域在保护脊髓缺血再灌注损伤（SCII）中的机制研究

Spinal cord reperfusion injury (SCII) is a serious clinical problem in spinal department. Oxygen free radical mediated peroxidation and apoptosis signal-regulating kinase 1(ASK1) play an important role in SCII. G-protein coupled receptor kinase-interacting protein 1 (GIT1) is an important protein in protecting the brain and spinal cord tissues. We proved that GIT1 play a role in protecting spinal cord and neurons(Zhou W et al: 2013，Brain Res Bull；2014，Neurochem Res Bull). We will explore the function of GIT1 on SCII by immunoblotting, immunoprecipitation, immunofluorescence and luciferase report gene assay in GIT1 wild type (GIT1WT) and GIT1 knock out (GIT1KO) mice. ASK1 phosphorylates the serine in CC2 domain of GIT1 and then lead to the CC domain of ASK1 interact with CC2 domain of GIT1. This interaction will inhibit the ASK1 activation. To explore the function of GIT1 in spinal cord reperfusion injury, not only can understand the mechanism of spinal cord reperfusion injury, but also can prevent and treat the spinal cord reperfusion injury.

脊髓缺血再灌注损伤(SCII)是脊柱外科的临床难题。目前的研究普遍认为：氧自由基介导的过氧化反应所产生的活性氧簇（ROS）以及由ROS激活的凋亡信号调节激酶（ASK1）是造成脊髓缺血再灌注损伤的关键。GIT1是保护脑和脊髓组织的重要蛋白质。我们最近的研究表明：GIT1蛋白参与了保护脊髓和神经细胞的功能（Zhou et al：BRB等）。本研究采用国内唯一具有的GIT1基因敲除型小鼠，建立经典的脊髓缺血再灌注动物模型，运用免疫杂交，免疫共沉淀，免疫组化和免疫荧光等方法探讨ASK1通过磷酸化GIT1CC2结构域中的丝氨酸，使磷酸化后的GIT1CC2结构域和ASK1的CC结构域相互结合，从而抑制ASK1酶的活性，减轻脊髓组织在缺血再灌注中的损伤。阐明GIT1在脊髓缺血再灌注中的作用，不仅掌握脊髓缺血再灌注损伤的病理学机制，同时也为临床更有效地预防和治疗脊髓缺血再灌注损伤提供坚实的理论依据。

脊髓缺血再灌注损伤(SCII)是脊柱外科的临床难题。一般认为：氧自由基介导的过氧化反应所产生的活性氧簇（ROS）以及由ROS激活的凋亡信号调节激酶（ASK1）是造成脊髓缺血再灌注损伤的关键。GIT1是保护脑和脊髓组织的重要蛋白质。以往的研究表明：GIT1蛋白参与了保护脊髓和神经细胞的功能。本研究采用国内唯一具有的GIT1基因敲除型小鼠，建立经典的脊髓缺血再灌注动物模型。运用免疫杂交，免疫共沉淀，免疫组化和免疫荧光等方法，研究证实了GIT1 含有CC2结构域的SLD结构和ASK1羧基末端CC结构域，是二者结合的基础。GIT1通过影响ASK1通过磷酸化GIT1CC2结构域中的丝氨酸，进而调控JNK/p38信号通路使磷酸化后的GIT1CC2结构域和ASK1的CC结构域相互结合成二聚体，从而抑制ASK1酶的活性，减轻脊髓组织在缺血再灌注中的损伤。实验证实了GIT1敲除后，JNK/p-38信号通路的激活是诱导缺血再灌注后神经细胞凋亡的主要通路。同时，由于软组织缺损是现阶段临床上亟需解决的难题，而脂肪组织工程为软组织的修复重建开辟了新的思路，已成为目前临床研究的重要方向。本研究也对过氧化物酶体增殖物激活受体2（PPARγ2）及其磷酸化形式在脂肪干细胞脂向分化过程中的表达，进行了研究与阐述。 以上研究成果的阐明，不仅掌握脊髓缺血再灌注损伤的病理学机制，同时也为临床更有效地预防和治疗脊髓缺血再灌注损伤及软组织缺损，提供了坚实的理论依据。相关研究结果发表于Cellular Physiology and Biochemistry 和《中国老年学杂志》。对照标书，本课题各项任务均已基本完成。课题负责人严格执行定期汇报制度，每年度定期上交进展报告，并通过中期评估检查。本项目共培养硕士研究生1名，博士研究生2名。课题相关成果以论文形式发表，已发表文章2篇，其中SCI文章1篇（IF>5）。项目负责人应邀赴美国Rochester大学骨科研究所Dr. Chao Xie教授课题组进行课题交流访问。