鲁友明课题组

发布日期:2015-05-01 来源:本站

1,  Pei L, et al, A Novel Mechanism of Spine Damages in stroke via DAPK1 and Tau Cerebral Cortex, In press

DAPK1-Tau相互作于介导卒中后树突脊损伤的机制研究

 

神经元树突脊损伤是脑缺血的早期事件并导致随后神经元死亡,但具体分子机制不明。我们前期研究证明,缺血性卒中后,外突触部位的死亡相关蛋白激酶1DAPK1)磷酸化NMDA受体NR2B亚基的1303位丝氨酸,导致神经元死亡。我们还发现DAPK1通过其死亡结构域(Death Domain)作用于肿瘤抑制因子p53DNA结合基序(p53DM),磷酸化p53的第23位丝氨酸,汇聚线粒体与转录依赖途径导致缺血后神经元死亡。尽管如此,DAPK1下游引起缺血性卒中早期树突脊损伤的特异信号还不清楚。我们近期运用转基因小鼠局灶缺血性卒中模型,揭示了DAPK1介导树突脊损伤的新机制,我们发现:(1)缺血性卒中后DAPK1通过其激酶结构域(Kinase Domain)与微管相关蛋白相互作用,并磷酸化tau262位丝氨酸位点 (pS262) ,诱导树突脊损伤;(2Tau蛋白第一段微管重复结构域(microtubule repeat 1 domain)上的氨基酸序列 IGSTENLK是与DAPK1作用的区域;(3)选择性敲除DAPK1 kinase domain (DAPK1-KD-/-)能阻断DAPK1tau的相互作用,有效抑制缺血后树突脊损伤;(4)根据DAPK1tau结合的氨基酸序列,合成膜渗透性多肽(TAT-R1D)干扰DAPK1-Tau相互作用,能抑制tau磷酸化(pS262);(5)缺血小鼠模型缺血6小时内静脉给予2 mg/kg TAT-R1D,可以产生对抗缺血脑损伤的治疗效果。综上,选择性敲除DAPK1 Kinase Domain或运用多肽TAT-R1D 阻断DAPK1-Tau相互作用可能是治疗缺血性卒中的有效靶点。

 

2. Bi LL, et al. Infralimbic Endothelin1 Is Critical for the Modulation of Anxiety-Like Behaviors. Mol Neurobiol, In press

内皮素对调控焦虑相关行为至关重要

内皮素-1(endothelin-1, ET-1)Yanagisawa1988年从猪主动脉内皮细胞培养液中分离纯化出的一种生物活性肽(21个氨基酸构成),是目前所知的作用最强的血管收缩因子。研究表明,中枢神经系统的ET-13/4位于神经细胞内,1/4存在于CNS的血管内皮细胞中,在复杂神经环路中ET-1可发挥神经调质或神经递质的作用。有研究发现,以脑血管内皮细胞过表达ET-1的转基因小鼠制作脑缺血模型后,在开放旷场实验中表现出焦虑行为增多,提示ET-1可能参与焦虑症的发病,通过调控ET-1及其受体信号有可能成为焦虑症治疗的新靶点。内侧前额叶皮层(mPFC)对焦虑相关的应激反应具有十分重要的调控作用。既往研究发现增强mPFCIL亚区的神经元兴奋性,能诱发焦虑样行为。由此,我们进一步研究了IL脑区的ET-1调控焦虑的功能和分子生物学机制。我们的实验结果发现将ET-1注入IL脑区能增加焦虑样行为。ET-1A型受体(ETAR)的拮抗剂能逆转ET-1诱导的焦虑样行为增多,但是ET-1B型受体(ETBR)的拮抗剂则对其无作用。ET-1GABA能突触传递或NMDA受体介导的突触传递没有调控作用,但对AMPA受体介导的兴奋性突触后电流具有显著的调控作用。且ET-1AMPA受体介导的兴奋性突触后电流的调控作用机制是干扰了突触前兴奋性神经递质的释放。此外,我们在行为上发现AMPA受体拮抗剂能逆转ET-1的促焦虑作用,且同时注射AMPA受体拮抗剂和ETAR的拮抗剂组与单独注射AMPA受体拮抗剂组相比无显著差异。综上所述,这部分实验结果提示ET1- ETAR是通过调控mPFCIL亚区中的AMPA受体介导的谷氨酸能的突触前神经递质的释放,从而实现对焦虑行为的调控作用。

 

3.Liu D, Wei N, Man HY, Lu Y, Zhu LQ, Wang JZ. The MT2 receptor stimulates axonogenesis and enhances synaptic transmission by activating Akt signaling. CellDeath Differ. 2015 Apr;22(4):583-96.

褪黑素2受体通过激动akt通路促进轴突生成和突触传递

褪黑素2受体是一类G蛋白偶联的受体,主要介导了褪黑素的众多生理功能。在很多神经系统疾病,如老年痴呆这种高发于老龄人群的痴呆疾病中,MT2受体信号通路明显受损,提示其在该病发病中的重要作用。但是,MT2受体与认知相关的突触可塑性之间的关系尚不明了。我们在本研究中发现MT2受体而不是MT1受体对轴突的发育是必须的。在MT2敲除小鼠和MT2-siRNA感染以及MT2受体拮抗剂处理的神经元,轴突的发育明显受到抑制。而激活MT2受体能促进原代海马神经元的轴突生成和突触传递。我们还发现MT2受体的下游信号包括Akt/GSK-3/CRMP2通路,MT2C末端与Akt直接结合,抑制MT2Akt的结合能有效阻碍轴突的发育和突触传递。我们的结果表明褪黑素2受体活化Akt/GSK-3/CRMP2通路对中枢神经系统的轴突生成和突触形成既是必要条件又是充分条件。