新生儿缺血缺氧性脑病中sortilin经调控PGRN影响神经元内质网应激的机制研究

Neonatal Hypoxic–ischemic encephalopathy (HIE) is a serious clinical problem, responsible for many cases of motor impairment, cognitive deficits, and mortality. Therefore, additional treatments that are safe for children and can improve the prognosis of severe neonatal HIE are urgently needed. During HIE, targeting cell apoptosis and reduce the neuron injury may be a promising therapeutic strategy. Our previous study revealed that inhibit the endoplasmic reticulum (ER) stress pathways play an important way to protects the brain from hypoxic–ischemic injury, but its regulation mechanism needs deep excavation. Important is, the expression of PGRN in neuronal microenvironment is the key to regulate the imbalance of ER stress in HIE. We hypothesis that sortilin could regulate the the expression of PGRN in neuronal microenvironment then effect the ER stress in neurons. In this study, oxygenglucose deprivation/reoxygenation (OGD/R) in microglial cells-primary cortical neurons culture and unilateral ligation of the common carotid artery (CCL), followed by exposure to a hypoxic environment in 7-dayold postnatal Sprague-Dawley rats were used to mimic HIE episodes. At the same time, the experimental method about SORT1 gene silencing and/or overexpression, pharmacological blockade, chase labeling and so on were used to further investigate the potential effects of sortilin on ER stress. Through this study we expected to find new ways of neonatal hypoxic-ischemic injury in neuronal death, thus providing new molecular targets of neuroprotective treatment for HIE.

新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）的防治是目前临床上亟待突破的重点，减少细胞凋亡则是研究和解决HIE的最重要策略之一。前期研究发现新生儿HIE中抑制神经元内质网应激（ER stress）能够有效减少神经细胞和脑组织损伤，但其调控机制有待深度挖掘。缺血缺氧性损伤中，神经元微环境中PGRN的表达是调节神经元ER stress的关键。我们认为，小胶质细胞中sortilin蛋白能调节微环境中PGRN表达并进而影响神经元ER stress。因此本课题拟采用小胶质细胞-神经元共培养OGD/R模型和新生鼠HIE模型，运用基因沉默和过表达、药理学阻断以及追踪标记等技术，首次验证小胶质细胞sortilin对神经元ER stress的调节，同时探讨sortilin调控微环境中PGRN表达的具体机制。通过本研究有望寻找到调节缺氧缺血损伤所致神经元和脑组织损伤的新途径，从而为HIE后神经保护治疗措施提供新的分子靶点。

新生儿缺氧缺血性脑病（HIE）的防治是目前临床上亟待突破的重点，减少细胞凋亡则是研究和解决HIE的最重要策略之一。颗粒蛋白前体（PGRN）是一种在神经元和小胶质细胞中均有着分布的分泌性糖蛋白。有研究提示，PGRN具有神经保护作用，具有抑制内质网应激（ER stress）通路激活的作用，但其在新生儿缺血缺氧性脑病中的作用及其调控机制有待深入研究。有研究提示，sortilin蛋白能够与PGRN结合，并且将PGRN转运至溶酶体剪切，从而影响胞内外PGRN的表达。在本研究中，我们首先在体内外模型中验证了PGRN在缺血缺氧后的神经元和脑保护作用，而后分别在神经元，小胶质细胞和脑组织中抑制sortilin蛋白的表达，建立神经元，小胶质细胞-神经元共培养和新生鼠缺血缺氧模型，观察抑制sortilin表达对细胞内或脑组织中PGRN的影响，同时观察了神经元细胞和脑组织的损伤情况。结果发现，缺血缺氧后，神经元细胞和脑组织中成熟PGRN表达降低，给与外源性重组PGRN（r-PGRN）能够明显减轻神经元和脑组织损伤，改善行为学和减轻ER stress的激活。抑制sortilin 的表达，能够增加神经元和脑组织中成熟PGRN的表达，也能够进一步增加小胶质细胞中PGRN的表达，并且减少炎症因子的分泌。同时抑制sortilin能够减轻缺血缺氧导致的神经元凋亡和脑组织损伤，改善行为学症状。但在小胶质细胞-神经元共培养模型中仅调节小胶质细胞中PGRN的表达不能够明显减轻神经元的凋亡。进一步研究发现，缺血缺氧后，sortilin能够将神经元和小胶质细胞中的PGRN运送至溶酶体内剪切，抑制sortilin表达能够改变PGRN的亚细胞定位，提示新生儿缺血缺氧性脑病中，sortilin可以通过调节PGRN运送至溶酶体的量，影响PGRN的表达和神经系统损伤。