莱菔硫烷在脊髓损伤后抑制神经细胞Pyroptosis的作用及其机制的研究

Spinal cord injruy (SCI) is a devastating desease often resulting in life long-time disabilities.Pyroptosis is found in cells following SCI, and is one of programmed cell death models depending on the activation of Caspase-1.Our previous researches demostrated that sulforaphane (SFN) attenuates inflammatory cytokines in TBI and SCI models, plus our preliminary experiments show that SFN depresses the cytokines expression and LDH level induced by ATP in rat neurons. Base on these, we hypothesis that SFN could provide neuroprotective role following SCI by modulating pyroptosis process. We develope several models including ATP-induced cell model, cell injury model, and SCI model, to verify the neuroprotective role of SFN and possilble mechanisms, our program may provide therapeutic options for SCI.

脊髓外伤（SCI）目前尚无有效的治疗方法。Pyroptosis 是一种依赖关键分子Caspase-1活化的、与炎症反应密切相关的细胞程序性死亡模式。本课题组前期研究发现：天然萃取物莱菔硫烷（SFN）可以有效地降低损伤神经组织的炎症反应，同时预实验结果表明SFN可以有效抑制神经元内ATP诱导的Caspase-1活化和炎症因子产生及LDH水平。而SFN对神经细胞Pyroptosis的抑制作用国内外尚无研究。我们提出假说，SFN 可以降低SCI后细胞 Pyroptosis。为验证该假说，本课题从 ATP 诱导的细胞模型、细胞损伤模型和动物模型三个层面，观察细胞 Pyroptosis相关分子的表达及细胞形态的变化，明确 SFN 在SCI后的神经保护作用及其具体分子机制，以期为SCI治疗提供新的思路及可能的药物治疗靶点。

Pyroptosis 是一种依赖关键分子Caspase-1 活化的、与炎症反应密切相关的细胞程序性死亡模式，其在脊髓损伤中的机制及作用尚不明确。本项目通过从 ATP 诱导的细胞模型、细胞损伤模型和动物模型三个层面发现： 1.大鼠ATP诱导的神经元细胞内Pyroptosis机制中炎症因子升高，而使用莱菔硫烷（SFN）预处理后相应分子降低，同时减少细胞Pyroptosis程度提高细胞生存率。2.大鼠细胞损伤神经元内Pyroptosis机制中炎症因子升高，炎性小体中NLRP1亚单位激活并与ASC、Caspase-1等形成蛋白复合体，而使用SFN预处理后可降低炎症反应，同时减少细胞Pyroptosis程度提高细胞生存率；3.大鼠脊髓损伤组织内神经细胞出现Pyroptosis，炎症因子升高，给予SFN后可降低炎症因子，细胞死亡减少，起到神经保护作用。我们的研究明确了脊髓损伤后Pyroptosis的具体机制，明确了SFN的神经保护机制及其实验有效治疗剂量。