p53负调控分子WIP1在脑缺血损伤中的作用研究

As the cellular central stress sensor, p53 plays crucial roles in apoptosis and autophagy. In 2012, a research paper on Cell magazine reported a new function of p53: p53 triggers the oxidative stress induced cell nerosis in cerebral ischemic injury. However, the role of negative regulator of p53 in this process is still unknown. WIP1 phosphotase can inhibit p53 activities through regulating phosphorylation and ubiqutination of p53, and this mechanism was only proved to promote cancer cell survival and proliferation previously. We postulate WIP1 can also inhibits p53 activities to lower neural cells death and reduce tissue necrosis area in cerebral ischemia. Indeed, we found WIP1 protein is up-regulated accompanying p53 protein in mouse cerebral ischemic tissue. And in the oxygen and glucose deprivation treated mouse neuron and human neuroblastoma cell, WIP expression is also up-regulated. Based on these findings, we imported WIP1 KO mouse from abroad. This project will focus on researching the function and regulatory mechanism of WIP1 in cerebral ischemic injury through performing exploration in the knockout animal, celluar and molecular levels.

p53作为细胞关键的应激感受蛋白，其活性受到严谨的调控，在凋亡和自噬中发挥了至关重要的作用。2012年Cell杂志报道了p53的一种新功能：脑缺血损伤中p53激活了氧化应激所诱发的细胞坏死。但p53的调控分子在脑缺血损伤中作用尚未见报道。WIP1磷酸酶是体内为数不多的可以调节p53磷酸化与泛素化的分子，负向调控p53活性，这一机制被证明促进了癌细胞的存活增殖。我们假设脑缺血时，WIP1表达很可能伴随p53同时升高，通过抑制p53活性从而提高神经细胞存活率，减轻脑组织梗死。我们在小鼠缺血脑组织中确实发现p53与WIP1蛋白水平都发生上调；而且在进行糖氧剥夺处理小鼠神经元或者神经瘤细胞后，WIP1的表达也发生升高。基于上述线索，我们从国外引进了WIP1敲除小鼠。本研究拟从动物、细胞、分子三个层面深入研究WIP1分子在缺血性脑损伤中的作用，阐明氧化应激下WIP1参与p53触发细胞坏死的新机制。

P53是细胞内关键的应激感受和效应执行蛋白，在脑缺血时出现的低氧损伤、炎症发生等病程中发挥了至关重要的作用。WIP1磷酸酶是体内为数不多的可以调节p53磷酸化与泛素化的分子，负向调控p53活性，但其在脑缺血时低氧损伤、炎症发生等病程中作用和功能未知。在此研究中，我们发现脑组织WIP1集中表达在与免疫密切相关的小胶质细胞中，而且随着缺血低氧炎症的进程发展而表达上调，这提示WIP1很可能主要参与脑损伤中低氧炎症这一重要环节。继而，我们建立了一种小鼠实验模型来模拟缺血或高原环境导致的低氧性炎症脑损伤，利用WIP1基因敲除小鼠工具，证实WIP1缺失可导致低氧性炎症脑损伤加重，导致更高水平的脑中小胶质细胞的激活、炎性细胞因子的释放、更严重的认知能力损害。这些结果说明对于脑缺血或高原环境导致的低氧性炎症脑损伤而言，WIP1具有极为重要的神经保护作用（这部分结果发表1篇SCI论文，1篇中文核心期刊论文）。此外，我们还在研究中意外发现，WIP1基因敲除小鼠体重和体脂含量显著性降低，并证实这一表型是由于WIP1缺失引起小鼠脂肪细胞分化受阻，脂肪组织发育严重不良所导致（这部分结果发表1篇SCI论文）。