14-3-3蛋白亚型在缺血再灌注脑内的差异表达及其对NF-κB的调控作用和机制

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目的:哺乳动物14-3-3主要存在于大脑中,在神经系统疾病的发生发展过程中起重要作用。然而,14-3-3不同的七个亚型的在脑内或脑疾病中的特异性功能还很不清楚。本项目主要研究14-3-3蛋白不同亚型在脑缺血再灌注过程中的表达、分布和可能发挥的作用。  方法:实验中建立大鼠大脑中动脉缺血1小时后,再灌注24小时的模型。模拟体外缺血再灌注损伤,用免疫细胞荧光、免疫组织化学、PCR(聚合酶链反应)、及Western blot(蛋白质免疫印迹)等方法,观察14-3-3蛋白缺血再灌注后不同亚型的表达及14-3-3蛋白在神经元核内的特异性作用。采用敲降及过表达的方法研究14-3-3γ与p65的作用及机制。用谷胱甘肽S-转移酶Pull-down实验及双光子荧光互补实验研究蛋白之间的相互作用。  结果:  1.在大脑中动脉缺血(1小时)/再灌注(24小时)大鼠模型,Western blotting结果证明14-3-3β、η、γ、和ζ??几个亚型在缺血再灌注大鼠大脑皮层表达显著增加,14-3-3ε表达无显著改变,而14-3-3τ?表达显著降低。  2.免疫组化结果进一步发现缺血再灌注选择性诱导14-3-3β、γ和ζ进入皮层神经元核内,提示14-3-3亚型在缺血再灌注损伤神经元核内的特异性作用。  3.HIF1α、p53和p65是重要的核转录因子,与缺血再灌注脑损伤密切相关。蛋白-蛋白相互作用预测结果显示14-3-3蛋白与 p65有强相互作用,而与 HIF1α、p53蛋白的相互作用相对较弱。免疫荧光双分子互补实验证实14-3-3蛋白与HIF1α、p53和p65均结合,其中14-3-3/p65结合最明显。GST pull-down实验结果进一步证明14-3-3蛋白与p65蛋白结合。免疫荧光双标记证实14-3-3γ与 p65在缺血再灌注大脑皮层神经元核内共定位。这些结果提示缺血再灌注神经元内,14-3-3亚型选择性入核并与NF-κB功能亚基结合,进而发挥其功能。  4.我们发现,p65在缺血再灌注大脑皮层神经元表达增加。过表达14-3-3γ、τ?显著下调p65表达,而敲降14-3-3γ?显著增加p65?表达。在缺血再灌注脑内,免疫荧光双标记发现在14-3-3γ、p65分别高表达与缺血半影区或梗死区周围神经元。这些结果提示14-3-3是p65的负性调控因子。  结论:14-3-3亚型在缺血再灌注脑内差异性表达并入核,可能直接或间接调控NF-κB信号通路。由于14-3-3蛋白在细胞存活中起重要作用,而NF-κB是重要的转录因子,14-3-3/p65信号通路可能是治疗脑卒中一个潜在性靶点。
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