apoE短肽在创伤性脑损伤早期的神经保护作用及机制研究

APOE亚型与脑损伤耐受性的机制研究及潜在的神经保护作用是神经创伤领域的研究热点之一。课题组前期临床及病理机制研究已深入探讨了APOE亚型特异性与创伤性脑损伤的相关性，为进一步研究相应的apoE短肽早期神经保护作用奠定了实验基础。本项目以APOE亚型与血脑屏障通透性为切入点，首先构建携带人APOE各亚型的离体血脑屏障模型，观察不同亚型对血脑屏障通透性的影响，检测apoE短肽是否能有效通过并保护血脑屏障。并进一步建立APOE转基因鼠脑创伤模型及神经细胞损伤模型。在体实验观察apoE短肽对鼠脑伤后神经功能、脑水肿及细胞凋亡的改善情况；离体细胞损伤模型检测伤后apoE短肽干预下神经细胞Na+、K+、Ca2+通道的变化规律、凋亡情况、AQP4表达等。该项目从分子靶点，细胞电生理及形态学等多方面探讨apoE短肽抗创伤性脑水肿及凋亡的分子机制，以期明确apoE短肽的早期脑功能保护及治疗作用。

载脂蛋白E（APOE=基因，apoE=蛋白）亚型与脑损伤耐受性的机制研究及潜在的神经保护作用是神经创伤领域的研究热点之一。课题组前期临床及病理机制研究已深入探讨了APOE亚型特异性与创伤性脑损伤的相关性，为进一步研究相应的apoE短肽早期神经保护作用奠定了实验基础。本项目以APOE亚型与血脑屏障（BBB）通透性为切入点，分三部分系统探讨了apoE短肽抗创伤性脑水肿、早期凋亡及脑白质损伤的机制：（1）采用目前国际公认的脑皮质冲击伤模型，成功构建了用于观察脑白质轴突损伤的动物模型，以此模型观察脑损伤后脑白质损伤的变化。结果发现，在脑损伤后应用COG1410可以在伤后3d及7d有效降低APP的表达；在脑损伤后应用COG1410可以在伤后24h，3d及7d有效降低Iba1的表达。提示COG1410可能减轻鼠脑皮质冲击伤后的脑白质损伤。（2）以APOE转基因鼠（ε3、ε4）、APOE敲除鼠及APOE野生鼠为研究对象，以PSI颅脑损伤撞击器精确打击制备TBI模型，结果发现，APOE在维持BBB正常功能及损伤后BBB的修复过程中发挥了重要作用，ε4在维持BBB正常通透性及损伤后修复两方面均明显减弱，通过作用于紧密连接的修复进而影响BBB损伤后的修复。（3）采用稳定表达人APOE各等位基因的APOE敲除鼠的神经干细胞，优化诱导分化条件，构建神经元/胶质细胞共培养体系及细胞划痕损伤模型，探讨载脂蛋白E亚型特异性及其短肽与早期凋亡的相关性，以期明确apoE短肽的早期脑功能保护及治疗作用。结果发现，转染人APOEε4的细胞早期凋亡率高于其他亚型细胞组，提示APOEε4携带者可能通过早期凋亡导致脑创伤急性期病情加重。而apoE短肽COG1410可通过降低早期凋亡发挥神经保护作用。