p38 MAPK - PPARγ/NF-κB信号通路在脑缺血预处理上调GLT-1表达诱导脑缺血耐受中的机制

It has been found that the up-regulation of glial glutamate transporter-1 (GLT-1) participates in the induction of brain ischemic tolerance induced by cerebral ischemic preconditioning (CIP). However, the underlying mechanisms are not clear until now. It is very important to clarify the mechanism, because it will provide experiment fundament for clarifying the mechanisms of brain ischemic tolerance and new clue for treatment of brain ischemia. Under the financial assistance of The Director Foundation of Science Ministry, the role of p38 MAPK - PPARγ/NF-κB signaling path way in the induction of brain ischemic tolerance via the up-regulation of GLT-1 induced by CIP in vivo was studied by us. Our recent findings showed that CIP increased the expression of p38 MAPK, PPARγ as well as NF-κB in hippocampus. Meanwhile, SB203580 (an inhibitor of p38 MAPK), GW9662 (an inhibitor of PPARγ) or BAY 11-7082 (an inhibitor of NF-κB) attenuated the protective effect of CIP. Thus, we presume that p38 MAPK may play a role in the GLT-1 up-regulation via PPARγ/NF-κB signaling pathway during the induction of brain ischemic tolerance induced by CIP. The present project was designed to prove the hypothesis in vivo and in vitro experiments, by determination of changes in the expression and function of GLT-1 and the signaling pathway using immunohistochemistry, western blot, coimmunoprecipitation, electrophoretic mobility shift assay (EMSA), real time-PCR, siRNA, microdialysis and high-performance liquid chromatography.

研究发现脑缺血预处理(CIP)通过上调GLT-1表达诱导脑缺血耐受，但其信号机制尚不清楚。深入研究其机制，可为阐明脑缺血耐受诱导机制提供实验依据，为脑缺血性疾病的治疗提供新思路，具有重要意义。我们在2011年科学部主任基金资助下，初步探讨了在体情况下p38 MAPK-PPARγ/NF-κB信号通路在CIP上调GLT-1表达诱导脑缺血耐受过程中的作用。发现CIP上调p38 MAPK、PPARγ及NF-κB的表达，分别预先应用其特异性抑制剂SB203580、GW9662、BAY11-7082均可抑制CIP的脑保护作用。据此，本课题应用免疫组化、Western blot、免疫共沉淀、EMSA、PCR、siRNA、微透析、高效液相色谱等技术，进一步在整体水平和细胞水平、从表达和功能两方面深入研究CIP通过p38 MAPK-PPARγ/NF-κB信号通路引起GLT-1表达上调而发挥脑保护作用的机制。

前期研究已证实CIP通过上调GLT-1表达诱导脑缺血耐受，但其机制尚不清楚。本课题应用免疫组化、Western blot、免疫共沉淀、EMSA、PCR、siRNA、微透析、高效液相色谱等技术，进一步在整体和细胞水平、从表达和功能两方面深入探讨其机制。.在体和细胞水平研究均证实，p38 MAPK参与CIP或OGD预处理通过上调GLT-1表达诱导脑缺血耐受。Western blot、免疫组化均证实在脑缺血耐受诱导过程中，p-p38 MAPK、GLT-1表达上调，微透析、高效液相色谱证实GLT-1功能上调；免疫荧光双标发现，星型胶质细胞表达的p-p38 MAPK明显增多；应用p38 MAPK 的特异性抑制剂SB203580或其AS-ODNs或其siRNA，均可抑制CIP或OGD预处理诱导脑缺血耐受，同时可抑制该过程中p-p38 MAPK表达上调，且成功阻断GLT-1表达及功能上调，均呈剂量依赖性。.在体和细胞水平研究均证实，PPARγ参与CIP或OGD预处理通过上调GLT-1表达诱导脑缺血耐受。在该过程中PPARγ、GLT-1表达上调，且GLT-1功能上调；应用PPARγ 的特异性抑制剂GW9662或其siRNA剂量依赖性抑制CIP诱导脑缺血耐受，同时抑制该过程中PPARγ和GLT-1的表达及功能上调。.在体和细胞水平研究均证实，NF-κB参与CIP或OGD预处理通过上调GLT-1表达诱导脑缺血耐受。在该过程中NF-κB、GLT-1的表达及功能均上调；应用p38 MAPK 的特异性抑制剂BAY 11–7082或其siRNA剂量依赖性抑制CIP诱导脑缺血耐受，同时抑制该过程中NF-κB和GLT-1的表达及功能上调。.在CIP或OGD诱导脑缺血耐受过程中，预先应用p38 MAPK siRNA在阻断脑缺血耐受诱导的同时，成功抑制了PPARγ、NF-κB的表达上调。.上述结果表明，CIP或OGD预处理通过p38 MAPK-PPARγ/NF-κB信号通路引起GLT-1表达上调而发挥脑保护作用。为阐明脑缺血耐受诱导机制提供实验依据，为脑缺血性疾病的治疗提供新思路，具有重要意义。.该研究已发表研究论文（全文）6篇，其中SCI论文5篇，待发表全文2篇。共培养7名研究生，其中博士研究生2人，硕士研究生5人。获河北省科技进步一等奖1项，项目负责人、第一主研人分别排名第二、第一。