HIF-1α介导氟西汀改善缺血性中风患者运动功能的分子机制

Fluoxetine could largely improve the motor function of patients with acute ischemic stroke, but the mechanism still need to be identified. According to our previous work, Fluoxetine upregulated the level of HIF-1α and induced the high-expression of downstream protein, such as Netrin and VEGF. We also found Netrin receptors positive staining in neuron, astrocyte, endothelial cell and Netrin overexpression in mouse brain tissue could promote angiogenesis, attenuate ischmic-induced infarct, and improve neurological deficits. In this study, the aim will focus on the detailed molecullar mechanism of HIF-1α in Fluoxetine-induced recovery of motor function. We will also study the mechanism of the bound of Netrin, VEGF and their recepters to understand the intracellular signal transduction of neuronal reorganisation and angiogenesis. The study will provide a meaningful exploration about the mechanism of Fluoxetine on the long-term recovery of patients with acute ischemic stroke in order to establish a new pharmacological target for stroke rehabilitation.

在脑梗死恢复期给予氟西汀可以明显改善患者运动功能，但氟西汀的作用机制尚不清楚。我们的前期研究结果显示：氟西汀可以通过上调缺氧诱导因子-1α（HIF-1α），促进Netrin和VEGF等下游蛋白的表达；我们对Netrin蛋白的研究证明：Netrin蛋白受体存在于神经元、胶质细胞和血管内皮，通过脑内Netrin高表达可以改善脑缺血小鼠模型的行为学评分，缩小梗死面积及促进血管生成。因此，本研究计划通过细胞生物学、分子生物学、行为学、形态学等多种研究手段，从细胞和整体水平研究HIF-1α介导氟西汀发挥作用的详细分子机制，并探讨Netrin和VEGF如何通过其下游受体DCC、UNC、DOCK180等促进神经重构或血管再生，力图阐明氟西汀发挥作用的分子机制，希望发现新的信号通路，为研发新的神经康复药物奠定基础。

在脑梗死恢复期，氟西汀可以明显改善患者运动功能。本课题通过综合分子生物学、细胞生物学、行为学、形态学等多种手段，以神经生物学、神经病学前沿研究成果为指导，对HIF-1α介导氟西汀改善缺血性中风患者运动功能的分子机制进行了初步研究。本实验首先通过PCR和Western blotting检测SH-SY5Y细胞体外缺氧对VEGF和Netrin表达的影响；荧光素酶报告基因鉴定VEGF和Netrin基因启动子中HIF-1a的结合位点；染色质免疫沉淀（ChIP）测定观察氟西汀对HIF-1a与Netrin和VEGF启动子在低氧中结合的影响。结果证明HIF-1α调节VEGF和Netrin的转录，缺氧条件下氟西汀通过结合VEGF和Netrin启动子的缺氧反应元件位点来上调HIF-1a，从而促进VEGF和Netrin的表达。然后通过构建短暂性缺血再灌注大鼠模型，发现氟西汀治疗能促进血管再生，减少凋亡，改善神经运动功能恢复，减少梗死后的继发性损伤。项目资助发表核心论文2篇，SCI 5篇。培养硕士生4名，其中3名已经取得硕士学位，1名在读。项目投入经费70万元，支出23.5933万元，各项支出基本与预算相符。剩余经费46.4067万元，剩余经费计划用于本项目研究后续支出。