磷脂酶与脂质组学在颅脑创伤中的作用机制研究

• 作 者: 晁洪露
• 机 构: 南京医科大学
• 出 处: 南京医科大学
• 发表日期: 2018年01期

第一部分i PLA2γ与线粒体氧化应激损伤在颅脑损伤中的作用i PLA2是一种钙非依赖性磷脂酶A2,选择性水解甘油磷脂,释放游离脂肪酸。其中i PLA2γ（i PLA2靶向线粒体的亚型）缺乏一直与线粒体功能异常有关,更重要的是,PLA2家族被确认为可致病蛋白在线粒体中枢神经系统疾病如帕金森疾病和脊柱损伤。研究表明,使用抑制剂以及敲低i PLA2γ会恶化细胞牵拉损伤损伤后的凋亡坏死情况,同时电镜结果显示对比脑外伤组i PLA2γ抑制后会加剧线粒体结构紊乱,并且对线粒体功能膜电位也会造成更严重损伤。同时细胞整体氧化应激水平明显上升,下游脂质氧化代谢产物也异常增多。这些结果证实了i PLA2γ的作用,证明i PLA2γ的减少会加重线粒体神经元紊乱,其机制是在创伤性脑损伤后对线粒体结构功能造成损伤和并加剧脂质氧化。第二部分线粒体心磷脂在颅脑外伤后的氧化与水解反应机制。对颅脑创伤后会触发多种生物信号通路,目前线粒体损伤引起了广泛关注。原因是线粒体这种细胞器对生物能量的重要性,其会触发细胞内和细胞外的多种信号通路,以及细胞死亡。线粒体拥有独特的磷脂、心磷脂（CL）,这是线粒体重要结构和功能部件,在这里我们应用了脂质组学,在动物脑外伤模型中揭示和识别CL的代谢变化。我们发现在脑损伤的大脑中激活的两条主要通路是氧化CL（CLox）产物的早期积累,其次是对氧化的脂肪酸（FFA）的水解反应。为了定量评估线粒体的过氧化和水解的作用,我们使用Barth综合征的动物模型脑组织对CL进行了比较研究,其中缺乏CL再酰化（Tafazzin（Taz）-缺乏）与溶血心磷脂（m CL）的积累有关。通过体内对比结果与体外神经元损伤的反应机械拉伸Taz缺乏的神经元和i PLA2γ缺乏的神经元试验,我们得出结论,这两个过程-CL氧化和CL水解-之间相互协作,是创伤性脑损伤的线粒体损伤的重要发病机理,早期阻断抑制脂质氧化应激和水解过程或者上调磷脂重塑通路将有助于神经元修复。第三部分颅脑损伤后缓激肽B2受体的激活诱导了胞质磷脂酶A2的炎症反应在创伤性脑损伤后,胞质磷脂酶A2是一种已知的加重炎症和恶化神经系统结果的酶,然而确切的炎症机制仍不清楚。本研究探讨了缓激肽和缓激肽受体的作用（这些受体是炎症激活中已知的初始介质）,以及TBI后发生的胞质磷脂酶A2（c PLA2）相关炎症反应的机制。我们发现,在TBI后,c PLA2和缓激肽B2受体被上调。在可控脑皮层损伤模型（CCI）中,用缓激肽B2受体抑制剂LF16-0687治疗,使大鼠在大脑皮层的c PLA2表达和炎症反应明显减少。c PLA2抑制剂和LF16-0687均通过减少神经元死亡和减少脑水肿来改善CCI大鼠的预后。之后我们应用星形胶质细胞和原代神经元在细胞TBI损伤层面进行研究,以进一步了解B2缓激肽受体的炎症机制和c PLA2在CNS不同细胞系中作用。星形胶质细胞对于B2缓激肽受体-c PLA2通路有较强的反应,LF16-0687在损伤中起到了保护作用。蛋白激酶C通路被认为参与B2舒缓激肽受体和c PLA2相关炎症反应。Rottlerin作为PKCδ抑制剂,也同时抑制了星形胶质细胞内PKC下游c PLA2活性以及表达。这些结果表明,在颅脑创伤后缓激肽B2受体主要通过PKCδ通路参与c PLA2相关的炎症反应,抑制这一通路将有助于颅脑外伤后神经元恢复和预后。