Omentin调控SLIT3/ROBO4信号激活血管生成对缺血性脑损伤的保护作用研究

Omentin, a novel adipocytokines, can promote angiogenesis and has a potential therapeutic effect on ischemic diseases, but it is not clear whether Omentin can be used for the treatment of ischemic brain injury. Our previous studies have found that Omentin can improve neurological function recovery in rats with ischemic brain injury, but the molecular mechanism is not clear. In this project, we intend to clarify the effect of Omentin on angiogenesis after ischemic brain injury in rats by using Omentin to treat middle cerebral artery occlusion model of rats and oxygen glucose deprivation model of brain microvascular endothelial cells with Omentin，to study the role of SLIT3/ROBO4 signaling pathway during the regulation of angiogenesis by Omentin through knockout of SLIT3 and ROBO4 genes using CRISPR/Cas9 gene editing technology，and to determine the interacting molecules of Omentin regulating SLIT3/ROBO4 signaling pathway by utilizing immunoprecipitation and protein mass spectrometry analysis. This study is expected to reveal the role of Omentin in the regulation of angiogenesis after ischemic brain injury and its molecular mechanism, and provide a new idea for clinical treatment of ischemic brain injury.

新型脂肪细胞因子Omentin能够促进血管生成，对缺血性疾病具有潜在的治疗作用，但目前尚不清楚Omentin可否用于缺血性脑损伤。我们课题组研究发现Omentin能够促进大鼠缺血性脑损伤后神经功能恢复，但其分子机制尚不清楚。本课题拟用Omentin对大鼠大脑中动脉阻塞模型和脑微血管内皮细胞氧糖剥夺模型进行干预，明确Omentin对大鼠缺血性脑损伤后血管生成的作用；通过CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除SLIT3、ROBO4基因观察SLIT3/ROBO4信号通路在Omentin调控血管生成过程中的作用；通过免疫沉淀结合蛋白质质谱分析等方法确定Omentin调控SLIT3/ROBO4信号通路的上游分子。揭示Omentin对缺血性脑损伤后血管生成的调控作用及其分子机制，为临床治疗缺血性脑损伤提供新的思路。

Omentin是一种存在于血清中的，主要由网膜脂肪组织特异性表达的分泌性脂肪细胞因子。初步研究表明，在II型糖尿病、代谢综合征、动脉粥样硬化等肥胖相关性疾病中血清Omentin水平明显降低；肥胖症患者控制饮食体重下降后，血清Omentin水平又会显著升高；血清Omentin水平与动脉粥样硬化程度、缺血性心脏病的患病率及严重程度相关，但目前尚不清楚Omentin可否用于缺血性脑损伤。.本项目严格按照预期计划进行，成功构建了小鼠光化学损伤模型，成功构建了细胞系氧糖剥夺模型和氧化应激模型，采用了病毒转染、免疫荧光、Western blot、qRT-PCR等分子生物学方法，得到一系列研究结果，主要为：1.腺相关病毒包被的网膜素定位注射后在小鼠皮层稳定表达，且主要感染神经元，也可感染星形胶质细胞和小胶质细胞。网膜素可减轻小鼠光化学损伤后皮层损伤面积，提升运动能力，但对体重无影响；2.网膜素对100μM过氧化氢诱导的PC12细胞凋亡有明显的抑制作用，并且这一作用是通过上调miR-128-3p的3’-UTR显著抑制Bax的表达水平实现的；3.在HUVECs细胞中，网膜素相互作用蛋白可能是“Bifunctional glutamate/proline--tRNA ligase, Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, Multifunctional protein ADE2, Phosphoglycerate mutase 1, L-lactate dehydrogenase A chain, Dolichol-phosphate mannosyltransferase subunit 3”。.在本项目资助下，目前取得了确切丰富的结果，发表4篇SCI文章，7篇中文核心文章，1篇省级期刊文章，1篇课题密切相关的SCI论文已经接收，完成了预期的目标；此外参加3次国内学术交流会议，培养8名硕士研究生，培养1名博士生（未毕业），并有2名研究生参加江苏省研究生脑科学与麻醉学基础科研创新实践大赛并获得优秀奖；本项目的科学意义：得出全新的抗脑缺血损伤的作用靶点，为开发针对网膜素来治疗缺血性脑卒中的方法或药物奠定理论基础。