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[背景和目的]脑缺血再灌注后会释放大量活性氧(ROS)。ROS引起的氧化应激损伤在缺血性脑卒中疾病进展中发挥重要作用。氧化还原失衡与急性缺血性脑卒中临床转归相关,但潜在的机制尚不明确。因此,更好地了解脑缺血再灌注后氧化应激损伤可能为寻找缺血性脑卒中治疗靶点提供线索。乳腺癌易感蛋白1(BRCA1)参与调节氧化应激反应。过表达乳腺癌细胞BRCA1可促进NRF2及启动子区含有抗氧化反应元件的基因,如NQO1、GPX3及SDO1的表达,进而减少细胞内ROS水平。此外,BRCA1可修复ROS引起的DNA损伤病灶。BRCA1在海马区神经元中有表达。BRCA1功能的缺失会导致DNA损伤增多,神经突生长受限及认知功能缺损加重。心肌缺血再灌注后,BRCA1的表达上调。但BRCA1在脑缺血再灌注后早期脑损伤及远期神经功能恢复中的作用如何,目前尚不清楚。本研究旨在探究BRCA1对脑缺血再灌注损伤转归的影响并明确具体的作用机制。[方法]分别建立小鼠大脑中动脉栓塞(MCAO)模型及细胞氧糖剥夺再恢复(OGD/R)模型作为体内外缺血性脑卒中研究模型。运用免疫印迹、real-time PCR及免疫荧光技术观察BRCA1表达变化及细胞定位。构建BRCA1过表达慢病毒,转染小鼠脑组织或原代神经元以提高BRCA1表达水平。采用TTC染色评估梗死灶体积、水肿体积;采用mNSS评分评估神经功能缺损;运用旷场实验及Morris水迷宫实验评估小鼠的自发活动及认知功能;使用TUNEL及PI/hoechest 33342染色评估神经元凋亡;采用免疫荧光染色观察氧化应激损伤、DNA损伤及颗粒细胞密度;利用相关试剂盒检测ROS、SOD及MDA水平;采用免疫印迹实验检测p53凋亡通路蛋白、4-HNE、DNA损伤及修复相关蛋白、NRF2/ARE抗氧化通路蛋白及突触发生相关蛋白的表达情况;采用免疫共沉淀和GST pull-down评价BRCA1能否与NRF2分子结合及探究具体的结合位点;采用双荧光素酶报告基因及real-time PCR实验评估BRCA1基因能否与NRF2启动子结合及调节NRF2/ARE通路相关基因表达。[结果]脑缺血再灌注损伤后BRCA1表达于梗死灶边缘区神经元上,表达模式呈先升高后降低趋势。体外培养原代神经元、小胶质细胞及星型胶质细胞后进行OGD也发现,BRCA1主要表达于神经元上,呈先升高后降低表达趋势。转染过表达慢病毒上调BRCA1后能显著改善脑缺血再灌注损伤,表现为p53凋亡通路被抑制,神经元凋亡减少,氧化应激损伤阳性标记细胞数减少,ROS产生减少,SOD活性提高,脂质过氧化终产物减少,Ku70及Ku80蛋白表达升高,梗死灶及水肿体积减小,神经功能缺损严重程度减轻;体外OGD/R诱导的神经元凋亡减少,细胞内ROS产生减少,DNA损伤减轻。双荧光素酶报告基因实验提示BRCA1基因可与NRF2基因启动子结合,real-time PCR发现过表达BRCA1可促进NRF2及下游抗氧化基因包括HO-1、NQO1、GPX4、GCLC及SOD2的表达。免疫共沉淀和GST pull-down结果提示BRCA1能够通过BRCT结构域与NRF2蛋白结合,进而促进NRF2/ARE通路相关蛋白的表达。此外,转染过表达慢病毒上调海马区BRCA1后可提高突触发生相关蛋白包括PSD95、CaMKII、Synapsin I及Synaptophysin的表达,并增强CA1区DCX荧光密度,进而改善卒中小鼠的自发活动及学习记忆功能。[结论]脑缺血再灌注损伤后BRCA1表达于神经元上,呈先升高后降低的表达模式。过表达BRCA1可通过自身BRCT结构域与NRF2分子相互作用,激活NRF2/ARE抗氧化通路,抑制ROS产生及脂质过氧化;此外通过非同源末端连接修复方式促进损伤DNA修复,进而改善早期脑缺血再灌注损伤。另外,过表达BRCA1通过改善海马区突触可塑性促进卒中小鼠远期神经功能恢复。