脉络丛上皮细胞保护神经元的分子机制及其在治疗缺血性脑损伤中的作用

Choroid plexus epithelium cells (CPECs) display potential neuroprotective role through secreting kinds of neurotrophic factors, but the mechanism remains elusive. Our recent results showed that the conditioned media of CPECs (CPECs-CM) in vitro effectively inhibited oxygen glucose deprivation (OGD)-induced neurotoxicity and apoptosis. and in vivo significantly attenuated ischemic brain damage and improved neurological function. iTRAQ-based quantitative proteomic analysis of 345 proteins from CPECs revealed that 26 proteins abundance showed significant difference (1.5 times), which are all components of oxidative stress, apoptosis, neurotrophic factors and inflammatory response-related signal pathways. This project aim to primary culture CPECs of rat, collect CPECs-CM standardized and evaluate the protective effects and mechanism of CPECs-CM and CPECs against OGD-induced neurotoxicity, and explore the underlying effects and mechanism in rat in response to ischemia injury. This study will provide experimental basis and theoretical basis for CPECs transplantation in treating cerebral ischemia injury, which will provide new strategy in treatment of human ischemia brain injury.

脉络丛上皮细胞（CPECs）可分泌多种神经营养因子，对神经元具有潜在的神经保护作用，但机制仍不清楚。本课题前期研究表明：CPECs条件培养基（CPECs-CM）体外可拮抗氧糖剥夺（OGD）诱导的神经元毒性和神经元凋亡；体内可减弱大鼠局部脑缺血损伤，改善神经功能恢复。基于iTRAQ蛋白质组学鉴定CPECs中345个蛋白，结果显示：氧化应激、细胞凋亡、神经营养因子及炎症反应等信号通路相关的26个蛋白丰度差异显著（1.5倍以上）。本项目拟原代培养大鼠CPECs，标准化收集CPECs-CM；原代培养大鼠海马神经元，研究CPECs-CM及CPECs-神经元共培养对神经元的保护效果和机制；评价CPECs-CM及CPECs体外拮抗OGD诱导的神经元毒性及机制，体内评价其治疗大鼠局部脑缺血损伤的效果和机制。本项目的研究将为CPECs移植治疗脑缺血损伤提供实验基础和理论依据，为缺血性脑损伤的治疗提供新策略。

脉络丛上皮细胞（CPECs）可分泌多种神经营养因子，对神经元具有潜在的神经保护作用，但机制仍不清楚。本项目成功分离并培养了大鼠孕鼠脑脉络丛上皮细胞(CPECs)，并标准化收集CPECs条件培养基（CPECs-CM）。培养原代神经元和大鼠主动脉平滑肌细胞，体外构建氧糖剥夺(OGD)神经元损伤模型和高磷盐诱导的血管钙化模型，评价CPECs-CM对神经元的保护作用和机制。结果证实：CPECs-CM体外培养可显著抑制氧糖剥夺(OGD)诱导的神经元毒性，抑制神经元凋亡，机制涉及抑制自由基产生、DNA损伤、抑制线粒体功能障碍和线粒体通透孔的开放；CPECs-CM体外可显著抑制高磷盐诱导的自由基产生、氧化应激损伤，进而抑制血管钙化，机制涉及ALP的激活、DNA损伤信号通路的激活及其他信号通路的调控。 此外，基于iTRAQ蛋白质组学鉴定CPECs中345个蛋白，结果显示：氧化应激、细胞凋亡、神经营养因子及炎症反应等信号通路相关的26个蛋白丰度差异显著（1.5倍以上）。其中，含硒抗氧化酶TrxR（硫氧还蛋白还原酶）表达丰度差异显著，提示可能是CPECs-CM调控的靶点，需进一步评价可能的机制。目前本项目预期研究内容已经全部完成，在本项目资助下共计发表SCI收录论文8篇，多数成果发表在国际杂志上，如Journal of Agricultural and Food Chemistry，Biomedicine & Pharmacotherapy，Pharmaceutical Biology，Cell Death & Discovery，Chemistry-An Asian Journal，Neural Regeneration Research，Frontiers in Physiology，Molecular Medicine Reports等。获得2019年山东省高等学校科学技术奖三等奖（第一位），2020年山东省高等学校科学技术奖三等奖（第四位）。目前，本项目经费预算合理，有关深入的分子机制正在进一步研究当中。本项目的研究将为细胞移植治疗脑缺血损伤提供实验基础和理论依据，为缺血性脑损伤的治疗提供新策略。