应激性精神障碍(PTSD)发病机制尚未清楚。我们前期研究发现PTSD海马神经元钙稳态失控、细胞凋亡。最新报道,钙超载可致"过度内质网应激",内质网分子伴侣Grp78、Grp94(Glucose-regulated protein,葡萄糖调节蛋白)及CRT(calreticulin,钙网素)参与了内质网应激,并导致非折叠蛋白反应、钙稳态失控,激活Caspase-12,引起细胞凋亡。因此我们推测PTSD也可能由钙稳态失控、"过度内质网应激"导致内质网径路细胞凋亡,这可能是PTSD记忆异常的发病分子机制。该方面研究至今未见报道。本研究拟利用PTSD-SPS仿真模型、原位杂交、Real-TimePCR、免疫荧光、CLSM等技术,探讨内质网分子伴侣Grp78、Grp94及CRT在PTSD海马神经元内质网径路细胞凋亡及钙稳态调控中的作用,为深入搞清PTSD发病分子机制有效治疗PTSD提供新思路。
PTSD;Hippocampus;Dysfunction of calcium;Molecular chaperone;Apoptosis
我们前期研究发现PTSD海马神经元钙稳态失控,细胞凋亡。 最新报道钙超载可致“过度内质网应激”,导致了非折叠蛋白反应(UPR)。内质网分子伴侣GRP (Glucose-regulated protein, 葡萄糖调节蛋白) 78, GRP74及CRT(Calreticulin, 钙网素)参与非折叠蛋白反应。激活Caspase-12引起细胞凋亡。推测PTSD可能由钙失稳态,“过度内质网应激”致内质网径路细胞凋亡,是引起PTSD记忆异常的发病分子机制。本项目利用PTSD -SPS动物模型,采用免疫组化、免疫印迹、 PCR进行了海马、前额皮质内质网路径细胞凋亡和钙信号通路的研究。内质网路径细胞凋亡的研究检测了内质网膜上分子伴侣GRP78,GRP94,CRT及凋亡启动因子Caspase12的蛋白和分子水平变化。钙信号通路的研究采用荧光探针标记法检测了Ca2+浓度变化,采用免疫组化,免疫印迹, PCR检测了CaM,CaMKII在蛋白和分子水平的表达变化。研究结果发现钙浓度、CaM、CaMII、GRP78、GRP94、CRT、Casapse12的蛋白水平和分子水平都发生了显著变化。结果表明PTSD引起钙超载,导致钙信号通路CaM,CaMII表达变化,激活CRT改变,钙失稳态致内质网过度应激,启动了UPR,致内质网膜分子伴侣GRP78,GRP94,特异性激活Casapase12,促进了海马、前额皮质神经元细胞凋亡。本课题通过PTSD大鼠SPS模型,从海马,前额皮质钙通路分子表达变化入手,阐明了PTSD致钙稳态失调的分子机制。从内质网分子伴侣GRP78, GRP94及CRT表达变化,研究内质网径路细胞凋亡,国内外首次提出了PTSD致钙失稳态,内质网应激过度,产生UPR,致内质网分子伴侣表达变化,导致细胞凋亡是PTSD记忆异常的发病机制。GRP78、94及CRT 有望成为有效预防、治疗PTSD药物新靶点,可降低PTSD发病率,会有很好的社会效益。本研究国内外未见报导。成果在国家核心杂志中国组化杂志、中国医大学报、解剖学进展共发表论文10篇;国际SCI期刊1篇。全国细胞生物学会发表1篇,2013年4月法国欧洲精神病学会议发表6篇(巳录用)一篇分会场报告。培养研究生博士4名、 硕士3名国际学术交流与加拿大曼尼托巴大学建立了PTSD合作研究