内皮祖细胞(EPC)参与了脑缺血损伤后的血管新生过程,是脑缺血发病后的重要修复机制。尼克酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)是生物体内NAD的合成限速酶,NAD在生命活动中起着极为重要的作用。目前,Nampt和NAD在EPC上的功能研究尚为空白。我们前期发现Nampt在EPC上表达并可调控EPC增殖。在此基础上,拟对Nampt调控EPC功能及其在脑缺血中的作用进行深入研究在细胞水平,拟采用Nampt化学抑制剂、慢病毒载体介导的Nampt 过表达/RNA干扰,研究Nampt如何调节EPC的各种功能;在整体动物水平,利用Nampt转基因小鼠和酶突变失活体Nampt转基因小鼠,结合脑缺血模型,研究Nampt调控EPC功能及其在脑缺血中的作用;最后,进一步对Nampt调控EPC的机制如NAD-Sirt1等信号通路进行深入研究。本研究将为EPC功能调控的机制提供新见解,并希望为脑缺血提供新的治疗靶标。
Stroke;Notch;sirtuin 1;autophagy;neuroprotection
本项目的完成情况及成果如下 1. 发现抑制Nampt或过表达Nampt可分别抑制或增强内皮祖细胞(EPCs)的各种生物学功能;抑制Nampt可部分抑制EPCs在缺血后的动员过程,表现为血EPCs及骨髓EPCs的数目被抑制;在Nampt转基因小鼠(Nampt-Tg)中,EPCs动员、毛细血管数目、血流灌注量及新生血管的恢复,都显著高于WT小鼠;Nampt过表达通过增加SIRT1的去乙酰化酶活力,减少Notch-1胞内段NICD的乙酰化水平,提高EPCs的VEGFR-2/VEGFR-3的表达。该部分工作于2014年发表(Cardiovasc Res, 2014:104:477-88,IF=5.9)。 2. 发现Nampt-Tg小鼠在大脑中动脉手术后,血EPCs数目比WT小鼠明显增加;而Nampt-Tg小鼠在MCAO后脑组织的血流量均明显高于WT小鼠,而DN-Nampt-Tg小鼠的脑血流量比WT小鼠略低(无统计学显著意义);与之对应的,Nampt-Tg小鼠在MCAO后脑部血管新生比WT小鼠有显著增加。该部分工作目前在投稿中(CNS neuroscience & therapeutics,IF=4.43)。 3. 发现Nampt对缺血性脑卒中的保护作用不参与ARRB1介导的BECLIN-1为核心的自噬复合物的过程(Autophagy, 2014;10:1535-48, IF=12.2);Nampt外源性Nampt和内源性Nampt类似,都有显著的神经保护作用,该作用依赖于Nampt的NAD合成活性(CNS Neuroscience & Therapeutics, 2014;20:539-547, IF=4.43);Nampt为限制食量导致的胰岛素增敏所必须(J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2014;69:44-57,IF=4.9),但是不参与AMPK介导的限制食物胰岛素增敏作用(Diabetes, 2012;61:1051-61,IF=8.5)。经Web of Science查询,在本项目的资助下,本人以第一作者或共同通讯作者发表标注本项目基金号的SCI论文8篇,大于5分的有4篇。此外,申请国家专利3项,获得授权1项。总体看来,本项目超额完成任务。