GLP1受体介导的急性缺血性脑卒中神经保护作用的机理研究

Ischemic stroke is a serious life-threating disease in human healthy, which exhibited the properties of high incidence, high morbidity, high mortality and high recurrence. Investigation and elucidation of the pathogenesis mechanisms involved in the ischemic stroke are of great importance in the prevention and treatment of ischemic stroke. Our preliminary results indicated that neuroprotective efficiency of exendin-4 against cerebral ischemia lasted for days after withdrawing of exendin-4. However, the related the mechanisms has not been fully explored yet. In present study, we plan to investigate the mechanisms involved in the GLP-1 mediated neuroprotective effects from the view of GLP-1 related signaling pathway PI3K/Akt/mTOR/HIF-1α and blood-brain barrier by establishment of in vitro neuron hypoxia/reoxygenation and in vivo cerebral ischemia reperfusion model. The fulfill of this project could be helpful for the research on ischemic stroke, enhance the recognition on the molecular mechanism of ischemic stroke, identify the novel molecule involved in the GLP-1 mediated signaling pathway regulation, elucidate the signaling pathway and regulatory mechanism located downstream of the GLP-1, thereby providing novel therapeutic target for the treatment for the patients with ischemic stroke.

缺血性脑卒中是威胁人类健康的重大疾病，具有高发病率、高致残率高、高死亡率及高复发率的特点。探索揭示脑缺血卒中的发病机制对于疾病的防治意义重大。我们前期的研究发现在激活胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体后诱导缺血再灌注损伤，停药至激动剂体内清除后仍可导致可维持数天的脑保护作用，然而有关该效应的分子机制目前仍不清楚。本研究拟通过建立体外神经元细胞缺氧复氧模型及体内脑缺血再灌注模型从GLP-1受体相关下游信号PI3K/Akt/mTOR/HIF-1通路及对血脑屏障的保护角度明确GLP-1受体介导的脑保护效应的调控机制，从而揭示GLP-1受体介导脑保护的作用规律。此项目的顺利实施，将阐明GLP-1受体参与介导的胞内信号调控作用方式，揭示GLP-1受体介导调控的新型信号通路和调控机理，为缺血性脑损伤的防治发现干预新靶标，探索治疗新策略，为临床脑卒中药物治疗提供新的思路。

中风是一种与衰老有关的疾病，是世界上第一大致残原因和主要死亡原因。缺血性卒中后脑神经元损伤的发病机制非常复杂，涉及坏死、凋亡和自噬过程。.受体相互作用蛋白激酶1（RIPK1）是一种丝氨酸/苏氨酸激酶，通过整合炎症和细胞死亡信号调节细胞和组织水平的内稳态。在中枢神经系统中，RIPK1在所有主要细胞类型中均有表达，并已被阐明与各种中枢神经系统疾病有关，包括阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症（ALS）和MS。.在包括脑缺血再灌注损伤在内的多种神经退行性疾病中，RIPK1的激酶活性在介导坏死或凋亡中起着核心作用。然而，这两种细胞死亡途径的机制尚不清楚，例如，主要的细胞死亡特征有助于梗死区的形成，这两种细胞死亡途径之间的相互作用以及所涉及的介质。.在这项研究中，我们证明了RDA（RIPK1依赖性凋亡）在梗死损伤中起着重要作用。我们的发现表明，细胞凋亡与坏死之间的相互作用与再灌注时间有关，坏死发生在缺血/再灌注早期，而细胞凋亡在缺血/再灌注后期激活。.并且，课题组阐明了缺血再灌注损伤诱导的血管内皮细胞死亡主要是通过激活RIPK1介导的。与野生型小鼠相比，RIPK1突变小鼠（Ripk1D138N）的血脑屏障渗漏和梗死体积显著减少。RIPK1是介导坏死的主要蛋白；然而，研究发现，没有坏死能力（Ripk3-/-）的小鼠与RIPK1激酶突变小鼠（Ripk1D138N）的存活率并不相同。此外，Ripk3-/-小鼠血管内皮细胞的死亡没有明显改善，表明RIPK1介导的程序性坏死不是血脑屏障损伤的主要原因。.进一步研究表明，RIPK1依赖性凋亡可能是导致MCAO治疗后BBB渗漏的内皮细胞死亡的原因。A20在脑缺血再灌注损伤期间降低，并且A20作为抑制RIPK1和RIPK1依赖性凋亡（RDA）的关键调节蛋白发挥作用。A20的减少可能与自噬过程中的降解有关，自噬被CIRI激活。.本课题中，我们阐明了RIPK1在CIRI中的重要作用以及RIPK1在凋亡和坏死性中的不同功能。通过本项研究，发现了CIRI发展的不同阶段与诱导的凋亡/坏死途径之间的关系，以确定替代临床干预策略。确定RIPK1参与CIRI的机制可能有助于开发临床治疗CIRI的有效治疗方法。