小分子蛋白Thioredoxin -1在脑缺血再灌注损伤中的保护作用及机制研究

Thioredoxin-1（Trx 1）是机体重要的内源性氧化还原蛋白之一，在神经保护方面具有重要意义。但其对脑缺血再灌注损伤的具体保护功能及相关调控机制不清。基于前期NSFC研究结果，我们的目标是在体内外脑缺血再灌注模型上，采用RNA过表达及干扰、双荧光素酶报告基因、Western blot、RT-PCR、免疫荧光、IP、EMSA检测等方法观察Trx 1在脑缺血再灌注损伤中的保护作用并通过研究Trx 1与其他内源性抗氧化系统Prdxs、凋亡相关ASK1/JNK通路及调控Trx 1的 Nrf2/ARE通路各信号分子及靶基因的影响从而阐明其保护作用的机制。并应用报告基因方法建立以Trx 1为靶点的神经保护药物筛选模型。本课题将为脑卒中防治提供一种新策略，同时为筛选新的神经保护药物提供新思路及新途径。

Thioredoxin-1（Trx 1）是机体重要的内源性氧化还原蛋白之一，在神经保护方面具有重要意义。但其对脑缺血再灌注损伤的具体保护功能及相关调控机制不清。为了探讨这些问题，我们的课题首先建立Trx 1慢病毒干扰的星形胶质细胞氧糖剥夺/复氧模型，通过MTT比色法、乳酸脱氢酶漏出率检测、流式细胞术等手段，证实干扰Trx1后，加重了氧糖剥夺/复氧后的星形胶质细胞的损伤。同时建立Trx1siRNA干扰的大鼠急性缺血再灌注模型，通过神经功能学评分，梗死体积评价，形态学检测以及氧化应激指标检测发现，干扰Trx1增强了氧化应激，加重大鼠缺血再灌注损伤，另一方面提示Trx1具有一定的脑保护作用。然后在体内外模型通过分子生物学手段发现，干扰Trx1降低了过氧化物酶prdx1-4的蛋白表达，却增加了其过氧化物prdx-SO3的蛋白表达；其次，干扰Trx1增加了凋亡蛋白cyt-c，cleaved-caspase 3的蛋白表达。且体外实验发现干扰Trx1降低了Trx1与Actin的结合以且增加下游蛋白Ras2，cAMP,PKA的蛋白表达。体内实验则发现干扰Trx1降低了Trx1与ASK1的结合,上调p-ASK1，p-JNK和p-P38的蛋白表达。以上结果提示Trx1发挥脑保护作用可能是通过维持prdx1-4的还原活性以及抑制凋亡信号通路Ras2/cAMP/PKA和ASK1-JNK/p38。最后，通过体外双荧光素酶报告基因技术,发现AP-1突变后，Trx1的表达明显下调。体内Nrf2 siRNA干扰的大鼠急性缺血再灌注模型,发现干扰Nrf2后明显降低了Trx1的基因和蛋白表达水平。提示 Trx1的调控可能与Nrf2/ARE通路密切相关。本课题所得到的结果部分阐明了Trx1具有一定的脑保护作用及可能的机制，并初步探讨了Trx1可能的调控机制，为脑卒中的防治提供了新的策略。通过本项目的研究，所获得的部分实验结果已经在国内学术会议上交流，培养出博士究生3名，硕士研究生7名。发表标注有该基金项目号的文章共9篇，其中SCI论文8篇最高影响因子3.357。