SP100磷酸化endophilin-I调节血脑屏障通透性的机制与应用

血脑屏障(BBB)限制大分子药物向脑内转运，影响中枢神经系统疾病的治疗效果。开放BBB能增加大分子药物向脑内转运效率，提高疗效。研究表明Endophilin-I主要参与细胞内吞作用。我们前期研究发现endophilin-I能够开放BBB，但其机制不清。此作用和机制研究目前国内外未见报道。在此基础上本项目拟进一步探讨与endophilin-I互作的蛋白及结合位点，明确其在BBB跨细胞转运中的作用和机制；研究endophilin-I是否通过EGF-ERK信号通路调控紧密连接相关蛋白的表达和重分布，明确其在BBB细胞旁途径开放中的作用和分子机制；研究Sp100是否通过磷酸化调节endophilin-I的活性，影响BBB通透性；最后研究endophilin-I能否切实提高BDNF进入脑组织的效率，并评价其对AD动物的疗效。本研究将为大分子药物转运治疗AD等神经系统疾病提供新途径。

血脑屏障的存在，限制了大分子药物向脑组织的转运，极大的影响了神经系统疾病的治疗效果，如何开放血脑屏障，使药物更多的进入脑组织成为亟待解决的问题。我们前期的研究证实Endophilin-1可能参与血脑屏障的跨细胞途径。另外，研究显示Endophilin-1的细胞内吞作用可能参与细胞内信号转导，与细胞膜上的表皮生长因子受体(EGFR)结合，促进EGFR的降解，抑制EGF介导的细胞内信号转导。EGFR的下游信号通路ERK及JNK通过不同的机制调控紧密连接蛋白的表达和分布，从而调控细胞旁通透性。而Endophilin-1是否在人脑组织中表达，是否参与调控血脑屏障细胞旁通透性及其机制都尚未见报道。.我们研究的主要内容包括：首先构建Endophilin-1的过表达和表达沉默质粒，转染至人微血管内皮细胞，构建Endophilin-1过表达和表达沉默的血脑屏障的体外模型。在体外血脑屏障模型上，检测细胞膜表面EGFR的表达，以及细胞内JNK和ERK的活性；形态学及分子生物学方法检测紧密连接相关蛋白表达和分布改变；检测血脑屏障细胞旁途径通透性。在体外Endophilin-1表达沉默的血脑屏障模型上，应用通路抑制剂抑制信号分子的活性，再次应用通透性实验检测细胞旁通透性，形态学及分子生物学方法检测紧密连接相关蛋白表达和分布改变。.结果显示，Endophilin-1在人脑微血管内皮细胞中表达；Endophilin-1参与调控血脑屏障通透性。Endophilin-1调控紧密连接相关蛋白的表达及EGFR-ERK及EGFR-JNK通路活性；上述通路抑制剂阻断Endophilin-1沉默导致的通透性下调及ZO-1或occludin表达上调。因此，Endophilin-1在人脑微血管内皮细胞中表达，参与调节血脑屏障通透性。Endophilin-I 在人脑微血管内皮细胞中介导EGFR 的内吞和降解，调节EGFR-ERK及EGFR-JNK通路的活化状态，由此调节紧密连接相关蛋白的表达，调控BBB通透性。综上所述，Endophilin-1过表达导致血脑屏障通透性上调，反之，Endophilin-1表达沉默，导致血脑屏障通透性下调。. 本研究的重要意义在于首次揭示了Endophilin-1调控血脑屏障通透性的可能机制，为开放血脑屏障提供新的靶点，为神经系统疾病治疗开辟一个新的途径。