程序性死亡基因PDCD5在大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤中的作用研究

缺血再灌注损伤后，缺血侧脑组织存在显著的神经元凋亡，同时伴随着脑水肿及神经功能缺损。本课题拟研究程序性死亡基因5（PDCD5，Programmed Cell Death 5）在脑缺血再灌注损伤中的作用。PDCD5是北京大学人类疾病基因研究中心发现的凋亡相关基因，研究表明PDCD5重组蛋白可以加速肿瘤细胞的凋亡，在凋亡细胞中表达上调，但PDCD5与脑缺血损伤有何关系尚不清楚。因此本课题拟从体外和体内实验两个方面研究PDCD5基因在脑缺血损伤中的作用。缺氧培养大鼠海马及皮质神经元，观察增强和抑制PDCD5的表达对神经元损伤后凋亡的影响；在大鼠局灶性脑缺血再灌注模型中，观察PDCD5在脑组织中的表达分布，再分别通过重组腺病毒过表达PDCD5和从mRNA水平抑制PDCD5的表达，观察大鼠脑梗死体积、神经功能、脑水肿以及凋亡神经元数量。通过以上研究期望为脑血管病防治提供新的思路和靶点。

本课题研究程序性死亡基因5（PDCD5，Programmed Cell Death 5）在脑缺血再灌注损伤中的作用。目前的研究发现使用PDCD5siRNA侧脑室注射下调PDCD5的表达可以减轻大鼠大脑中动脉堵塞后缺血梗死区的体积、缓解大鼠神经缺损症状、提高局部脑血流灌注、减轻血脑屏障的破坏和脑水肿的程度、降低死亡率。而经侧脑室外源性给予重组PDCD5蛋白后，大鼠的各项功能指标都向相反的方向发展。研究这一现象发生的机制时发现，PDCD5和凋亡相关基因p53、Caspase-3有共定位表达，且Western blot及免疫组织化学染色结果提示这些凋亡相关基因会随着PDCD5蛋白的上调而升高，下调而降低。表明PDCD5在存在凋亡诱导因素（脑缺血再灌注损伤）的情况下会参与并促进凋亡的发生，而抑制其表达则会产生明显的脑保护作用，另外，我们还在深入挖掘PDCD5与凋亡相关基因之间的关系。同时，研究也发现PDCD5可以诱导神经细胞出现自噬和凋亡的典型特征，最终呈现Ⅰ型和Ⅱ型程序性细胞死亡的结局。但是目前为止，PDCD5诱导自噬的生物信号传导通道还是空白。自噬现象是神经系统疾病研究中的热点，但是对脑缺血再灌注损伤后自噬的研究较少，自噬对脑缺血再灌注后神经细胞的作用尚未明确。后续实验结果表明，调控PDCD5的表达可以同时调节自噬相关基因LC-3及Beclin-1的表达水平，今后的研究将试图寻找PDCD5在脑缺血损伤中与自噬之间的关系，寻找自噬性保护和自噬性死亡的界点，从而找到治疗脑缺血再灌注损伤的措施，为临床治疗提供理论基础和指导方案。通过以上研究期望为脑血管病防治提供新的思路和靶点。