SIRT1通过介导β-catenin核转位靶向引导神经干细胞（NSCs）促进中风神经再生的研究

Cerebral ischemia injury induces neuron degeneration and endogenous neurogenesis. Unfortunately, the limited new-born neurons do not survive well after stroke. In order to have more survival neurons, it is very important to understand the detail mechanisms of post-stroke endogenous neurogenesis. SIRT1 is an important histone deacetylase, which regulates acetylation of the histone/non-histone transcriptional factors, and affects cellular senescence and cell proliferation. Our pilot data show that cerebral ischemia-reperfusion induces transient SIRT1 translocation from nucleus to cytoplasm, which subsequently mediates the acetylation and translocation of beta-catenin. Hence, we hypothesize that SIRT1 plays an important role in post-stroke endogenous neurogenesis via regulating beta-catenin signaling. In this project, we will adopt the methodology of biochemistry, molecular biology, histology and so on, to address the following aspects in the molecular, cellular and individual level: (1) The roles of SIRT1→β-catenin→C-Myc signaling pathway in neuronal differentiation under physiological conditions, (2) The role of SIRT1→β-catenin→C-Myc signaling pathway in promoting neurogenesis under OGD/ischemia and reperfusion injury in vivo and in vitro. By investigating these three parts, we will reveal the role of SIRT1→β-catenin→C-Myc signaling pathway in neural stem cells activation. Eventually, this research will provide potential molecular targets for drug discovery in promoting post-stroke neurogenesis.

缺血性脑损伤造成神经元退变的同时也促进神经再生，但内源性NSCs数量少、存活时间短。因此，积极探索激活内源性神经再生具有重要意义。SIRT1是重要的去乙酰化酶，协同Wnt信号通路调节细胞的衰老、增殖等。预实验结果证明，脑缺血/再灌注损伤（I/R）后，SIRT1有短暂的出核并调节β-catenin乙酰化、核转位的功能，以往的研究已证明I/R后β-catenin入核具有神经元保护作用。因此，我们推测SIRT1可能因调节β-catenin乙酰化活性、影响其入核进而促进神经再生。本课题拟揭示：（1）生理条件下SIRT1→β-catenin→C-Myc信号通路对神经发生的调节作用；（2）I/R后，SIRT1介导β-catenin核转位激活该通路对神经再生的调控机制。该研究最终阐明SIRT1→β-catenin→C-Myc信号通路对激活中风后内源性NSCs的作用，为治疗脑中风提供新思路及药物作用靶点。

缺血性脑损伤造成神经元退变的同时也促进神经再生，但内源性NSCs数量少、存活时间短。因此，积极探索激活内源性神经再生具有重要意义。SIRT1是重要的去乙酰化酶，协同Wnt信号通路调节神经干细胞的增殖及分化等。.研究内容包括：（1）在生理条件下，验证SIRT1/ β-catenin/C-Myc信号通路对神经干细胞自我更新、增殖及分化的调节作用。（2）揭示脑缺血/再灌注后（I/R），SIRT1对β-catenin的去乙酰化的调节作用；（3）鉴定脑缺血/再灌注后，SIRT1对β-catenin从胞浆到胞核转位的调节；（4）探索脑缺血/再灌注后，SIRT1通过介导β-catenin核转位激活SIRT1→β-catenin→C-Myc通路，从而实现对NSCs神经再生的调控作用。.重要结果：（1）生理条件下，我们采用CRISPR/Cas9技术敲除神经干细胞C17.2中SIRT1，神经干细胞增殖降低；使用SIRT1的激活剂白藜芦醇促进增殖，并促进向神经元方向分化。（2）在脑缺血过程中，SIRT1通过降低乙酰化β-catenin的活性，增加β-catenin核转位，从而激活SIRT1→β-catenin→C-Myc通路，实现对NSCs神经再生的分子机制。（3）从苦瓜提取的苦瓜多糖（Momordica Charantia Polysaccharide, MCP , 100 mg/kg）通过增加SIRT1活性，增强β-catenin去乙酰化，增加β-catenin核转位，进一步表明MCP对脑缺血后神经干细胞的增殖及分化的调控作用，MCP调控神经干细胞向神经元方向分化。.本项目的深入研究，阐明一新的激活内源性NSCs的机制：SIRT1通过降低β-catenin的乙酰化活性促进β-catenin的核转位，促进神经干细胞的增殖、分化，有助于发现缺血性药物干预治疗的主要环节和关键靶点。