本课题试图从分子水平、细胞水平和动物整体水平上探讨Cart基因在缺血性脑损害中的保护作用。1.研制有功能的Cart-TAT融合蛋白、Cart-shRNA、稳定的神经元细胞缺氧模型和一侧大脑中动脉梗塞的大鼠模型;2.通过Cart基因在脑和神经元内过度表达来研究Cart对缺血性脑和神经元损伤的保护作用;3.用RNA干扰技术抑制脑和神经元内的Cart基因表达来研究是否加重缺血性脑和神经元损伤;4.用Northern Blot,原位杂交,免疫组化,Western Blot等方法从不同层次,不同水平来研究Cart脑保护作用是否通过抑制神经元细胞凋亡Fas/FADD/caspase-8, Bid/cyto-c/Apf1/caspase9/ caspase3信号通路,以及具体作用部位。从而阐明Cart基因神经保护作用的分子机制,丰富和加深对Cart基因功能的研究,可望研究出一种新的脑保护神经肽。
为探讨Cart基因的神经保护作用及其分子机制,我们采用了局灶性脑缺血模型和缺血缺氧性神经元模型和分子技术进行了系列研究。结果发现,1)体内外研究提示Cart具有明显的脑和神经保护作用。Cart处理组小鼠大脑中动栓塞(MCAO)面积明显小于生理盐水对照组;Cart处理组的神经元,缺血缺氧后(OGD)的神经元凋亡和死亡明显低于对照组。2)构建CART-RNAi质粒有效的抑制内源性和外源性的CART RNA和蛋白的水平;扩大了缺血性脑梗死面积;增强缺糖缺氧所致的神经元死亡。3)Cart抑制Caspapse3途径保护缺血缺氧后神经细胞死亡。4)Cart激活MAPK/ERK,而不激活MAPK/P38或 MAPK/JNK,ERK拮抗剂PD98095抑制Cart激活的P-P44/42的表达,并抑制Cart增强缺氧后神经元的生存率的作用,而这一作用不受MAPK/P38或 MAPK/JNK拮抗剂 SB253080和SP600125影响。结论Cart基因为一有效的内源性神经保护剂,激活MAPK/ERK途径可能为其主要分子机制之一。Cart可作为一种神经保护剂用于缺血后脑损伤以及其它神经变性疾