探討Sestrin2/mTORC1與自噬作用及蛋白質合成在暫時性全腦缺血造成海馬迴神經細胞損傷的角色

暫時性全腦缺血(transient global ischemia) (TGI)可見於休克或嚴重低血壓的患者，它會造成大腦海馬回( hippocampus) CA1 的神經細胞死亡。這種死亡約在缺血後的2 至4 天發生。而其機轉並不清楚。腦缺血可造成過量反應性氧化物種(reactive oxygen species) (ROS)的生成及神經細胞損傷。研究顯示sestrin2對於ROS的清除酵素是一重要的調控者，而透過mammalian target of rapamycin complex 1 (mTORC1) 也能調控autophagy及蛋白質合成，是長壽的重要因素。因sestrin2在腦缺血時的角色並不清楚，因此我們假設腦缺血時藉由激活sestrin2訊息傳達來調控mTORC1，進而影響autophagy及蛋白質合成機轉，調控ROS的生成及調節細胞新陳代謝減少TGI引致的神經損傷。在這個研究計畫，我們將探究腦缺血時sestrin2，mTORC1及其調控autophagy和蛋白質合成的保護機轉。首先我們將確定TGI引致的神經損傷和過量ROS相關，同時也激活sestrin2而來調控mTORC1及autophagy和蛋白質合成的改變。其次，我們在腦缺血時藉由藥理學及分子生物學的方法來證實sestrin2與mTORC1因果關係在腦缺血時的角色。第三，我們將使用數種臨床使用並具神經保護機轉之藥物如thiazolidinedione drugs, stains and minocycline來測試其是否可藉由直接或間接調控sestrin2的表達進而影響mTORC1的活動而減緩腦缺血及ROS引起的神經損傷。實驗的步驟將以大鼠TGI的動物模型，海馬回CA1細胞凋亡的DNA片斷化(DNA fragmentation)及細胞死亡數目來做結果評估，及藉由免疫組織化學，及西方點墨法等方法來看sestrin2/mTORC1/autophagy及蛋白質合成的表達，並測量protein carbonyl 及malondialdehyde 含量及8-OHdG 表達看ROS生成對蛋白，脂質及DNA 損害及用sestrin2的抑制劑及siRNA來驗證其重要因果關係。我們也將藉由具神經保護作用的藥物如pioglitazine, rosuvastatin and minocycline等來測試其作用機轉是否能誘導sestrin2的表達。希望藉由了解sestrin2相關訊息傳達的路徑,進而提供對全腦缺血或其他腦部缺血症候群一個治療的方向.

系統編號:PC10308-1871
原計畫編號:MOST103-2314-B182-026-MY2