Nek6对血管损伤后内膜新生的影响及分子机制研究

Nek6是新近发现的一种能够调节细胞周期，并对多种信号通路激酶和转录因子有重要调控作用的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。目前国内外关于Nek6对血管内膜新生的作用及其机理的研究尚无相关报道。本项目前期的初步研究证实Nek6对血管损伤后内膜新生的发生发展具有重要的影响。本项目拟从动物实验和细胞实验两个方面进行研究。动物实验部分，运用Nek6基因敲除小鼠，研究Nek6对血管损伤后血管新生内膜面积，细胞增殖 ，血管壁炎症的影响及分子机理。细胞试验部分，分离培养Nek6基因敲除小鼠和野生型小鼠血管平滑肌细胞，培养大鼠血管平滑肌细胞通过重组腺病毒载体使Nek6过表达，运用分子生物学技术在细胞水平探讨Nek6对平滑肌细胞增殖、迁移的作用及可能的分子机制。力图明确Nek6在血管内膜新生中的作用及其对平滑肌细胞增殖、迁移作用的根本机制，为寻找内膜新生相关疾病的治疗靶点提供新的理论依据。

本项目初始设计的内容为应用Nek6基因敲除小鼠研究Nek6对血管损伤后内膜增生的影响并探寻其分子机制。在第二年度的细胞实验部分，没有得到与动物实验相一致的表型。重复动物实验后发现在较长(28d)时间点， Nek6基因敲除小鼠与野生型小鼠之间在内膜增生程度上未显示出统计学差异。在排除了实验方法以及实验条件的偏差而导致的实验结果的偏离后，课题组认为该项目无法继续完成。由于项目负责人同期参与了缺血性脑血管病相关的基础研究工作，并掌握了相关的细胞培养、分子生物学以及动物模型方面的实验技术。项目负责人进行了一系列天然免疫调节因子在缺血性脑卒中的作用及机制探讨研究工作，其中重点开展了“Traf5对缺血性脑卒中的作用及机制探讨”这一课题的研究。. 缺血性脑卒中是脑卒中的主要类型，是危害人类健康的重大疾病之一，其治疗手段十分有限。Trafs是TNF受体超家族以及IL-1R/TLR超家族的信号衔接蛋白，参与了包括天然免疫及获得性免疫、肿瘤生成、胚胎发育、应激反应等在内的多种生物学功能的调控。Traf5是Traf家族成员之一，其参与了NF-kB和JNK信号通路的调控，并与某些病理状态下神经胶质细胞的激活密切相关。但是既往无任何研究证明Traf5在缺血性脑卒中中的作用。本研究发现Traf5在缺血脑组织中的表达持续增高，提示其可能在脑缺血的病理生理过程中发挥了重要的调控作用。我们使用Traf5基因敲除和神经元特异性Traf5转基因小鼠制备脑缺血模型，发现Traf5基因敲除有效的减少了梗死体积，减轻了神经功能损伤，缓解了血脑屏障的破坏程度，减少了炎症因子的表达和炎症细胞的募集，而Traf5转基因则显示出了相反的作用。基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的表达和活性在Traf5基因敲除小鼠脑组织中被抑制而在Traf5转基因小鼠中被激活。反应炎症激活水平的NF-kB信号通路在Traf5基因敲除小鼠中被抑制而在Traf5转基因小鼠中被激活。进一步的研究发现，Traf5对脑缺血的调控作用是通过Akt/FoxO1信号通路实现的。本研究首次阐明了Traf5对脑缺血病理过程的调控作用，为缺血性脑卒中的治疗提供了一个新的治疗靶点。