MCM3-SYF2复合物对cyclin D1-CDKs调节在星形胶质细胞炎症激活中的作用

Astrocyte inflammatory activation was involved in many central nervous system (CNS) diseases development. In this process, the cell cycle proteins play an important role. Previous studies have found SYF2 promote activate astrocytes inflammation by regulating cell cycle progression, MCM3 could combined with SYF2. In view of this, we speculated during activation of the astrocytes, SYF2 may formed complexes with MCM3, which will adjusting the signal transduction of cyclin-CDKs and promote astrocyte activation. In this project, we intends to build a rat model of CNS inflammation relationship analysis SYF2 and MCM3 expression and interaction of changes in the activation of astrocytes inflammation. And then we will analysis the MCM3-SYF2 complex formation on the activation of cyclin D1-CDK4 signal transduction in astrocytes inflammatory activation model. Based on this, we will analysis the regulatory role the MCM3-SYF2 complex on astrocytes activation and neurons injury. Finally, we will analysis of the impact of intervention the MCM3-SYF2 complex formation of CNS inflammation in astrocytes activation and neuronal damage. The results of our researches provide a theoretical basis to further clarify the mechanism of astrocyte activation and adjust the method CNS disease prevention and treatment.

星形胶质细胞炎症激活参与中枢神经系统（CNS）疾病的发生。在这过程中，细胞周期蛋白发挥重要作用。先前研究发现SYF2可通过调节细胞周期进程，促进星形胶质细胞炎症激活，并发现MCM3可与SYF2结合。鉴于此，提出星形胶质细胞炎症激活中SYF2与MCM3形成复合物，通过调节cyclin-CDKs，促进星形胶质细胞激活。本课题拟首先构建大鼠CNS炎症模型分析SYF2和MCM3的表达及相互作用变化与星形胶质细胞活化的关系；接着在星形胶质细胞炎性激活模型中分析MCM3-SYF2复合物对cyclin D1-CDK4的调节作用；在此基础上分析MCM3-SYF2复合物对星形胶质细胞激活及神经元损伤的调节作用；最后分析干预MCM3-SYF2复合物形成对CNS炎症中星形胶质细胞激活及神经元损伤的影响。课题组的研究结果为进一步阐明CNS炎症损伤后星形胶质细胞激活调节机制及CNS疾病防治方法提供理论依据。

近年研究发现CNS的炎症反应成为急性与慢性疾病，包括中风、创伤性脑损伤、阿尔兹海默、帕金森和多发性硬化等的共有病理机制。在CNS炎症反应中，适当地星形胶质细胞增生能为神经元提供营养物质并且促进组织修复，过度的星形胶质细胞增生却会导致神经元丢失。而在调节星形胶质细胞增生的分子机制方面，细胞周期控制系统扮演重要的角色，有效地控制细胞周期的进程可以控制神经损伤后星形胶质细胞的活化，减少神经损伤。SYF2是一种能与cyclin D的结合蛋白1相结合的蛋白，可以调节细胞周期中cyclin-CDKs的结合和解离，从而通过调节细胞周期中的G1/S的转换来控制细胞周期。SYF2的功能受到微型染色体维持蛋白3的调节。最近也有研究指出MCM3可以直接与cyclin D1相结合，参与细胞增殖的调节。因此，在本项目中，我们通过LPS侧脑室注射构建SD大鼠的全脑炎症模型，检测大鼠脑皮质中SYF2及MCM3的蛋白水平变化以及细胞定位变化，结果显示SYF2及MCM3在炎症的脑皮质中表达较正常组明显升高，且与星形胶质细胞及神经元均存在共定位。接着我们通过蛋白印记实验及免疫荧光双标等分析炎症脑皮质中增殖标记物与SYF2、MCM3以及神经细胞标记物GFAP之间的关系，结果显示MCM3及SYF2与星形胶质细胞的活化增生相关。为了进一步证明它们之间的相关性，我们在体外构建星形胶质细胞炎症模型，检测SYF2及MCM3的表达变化，利用小干扰RNA干扰C6细胞中SYF2及MCM3蛋白表达后检测其对星形胶质细胞增殖的影响。我们的结果显示SYF2、MCM3与CNS炎症过程中星形胶质细胞的增殖活化密切相关。