MeCP2的表达及磷酸化对脑缺血后神经功能恢复的影响和机制

心肺脑复苏后常伴有脑缺血性损伤，调节存活神经元功能是促进神经功能恢复的关键。甲基化CpG结合蛋白2(MeCP2)是脑中的一种转录调节因子，其表达和磷酸化状态的改变可影响神经功能，miR132和CaMK激酶可分别调节其表达和磷酸化。前期研究表明，大鼠脑缺血后伴随神经功能的恢复，MeCP2总蛋白和磷酸化蛋白、CaMK表达均增加，miR132表达减少，给予MeCP2可抑制神经细胞凋亡，但MeCP2对缺血后神经功能恢复的影响及机制尚未阐明。因此，本研究拟首先明确脑缺血后MeCP2的时空表达变化，探讨与神经功能调节的关系；其次研究脑缺血后miR132和CaMK对MeCP2表达及磷酸化状态的影响，明确MeCP2表达及磷酸化改变对神经功能的调节作用，阐明脑缺血后MeCP2促进神经功能恢复的效应和机制；最后通过外源性改变MeCP2的表达及磷酸化状态，研究对脑缺血的治疗作用，为脑缺血性疾病的治疗提供新思路。

脑缺血性疾病严重威胁着人类健康，调节存活神经元功能是促进神经功能恢复的关键，对脑缺血的治疗起着重要作用。MeCP2是脑中的一种转录调节因子，在脑缺血损伤中的研究很少，MeCP2对缺血后神经存活及神经功能恢复的影响及机制目前尚未见报道。本项研究应用脑缺血模型，初步探讨了MeCP2对脑缺血后神经功能改变的影响和机制，研究MeCP2对脑缺血的治疗作用，为脑缺血性疾病的治疗提供新思路。我们采用大鼠脑缺血再灌注损伤模型，应用免疫组织化学法和免疫印迹法等检测，首次揭示了脑缺血后MeCP2和磷酸化pS421-MeCP2的蛋白表达随着缺血再灌注时间的延长逐渐增强，而后逐渐下降；并进一步采用RT-PCR法检测证明缺血后脑缺血周围区MeCP2的mRNA表达增强，而且MeCP2蛋白及其mRNA表达的增高与神经功能的恢复呈正相关，说明MeCP2可能促进了脑缺血后神经功能的恢复。我们进一步在大鼠脑缺血模型中应用外源性MeCP2及其阻断剂，观察MeCP2对脑缺血后脑损伤的影响，证明了外源性MeCP2可明显降低脑缺血后的脑梗死体积、减轻脑水肿、改善神经功能，而MeCP2阻断剂则增加了脑缺血后的脑损伤，这为我们进一步阐明MeCP2的脑保护效应和机制提供帮助。同时，我们应用胎大鼠神经元原代培养并制备氧糖剥夺再给氧糖模型，模拟在体脑缺血再灌注损伤，研究显示氧糖剥夺后神经元MeCP2和pS421-MeCP2的蛋白表达均增强，进一步研究表明MeCP2的mRNA水平亦明显升高，CaMKⅡ的蛋白表达水平亦增加，miR312水平降低，提示细胞水平氧糖剥夺再给氧糖后MeCP2对神经元可能的保护作用，CaMKⅡ和miR312可能参与了MeCP2及其磷酸化水平的调节。进一步在细胞水平应用外源性MeCP2及其阻断剂，观察MeCP2对氧糖剥夺再给氧后神经元损伤的影响，证明了外源性MeCP2可促进氧糖剥夺后神经元的存活、降低细胞凋亡，进一步阐明MeCP2的脑保护效应和机制。上述研究结果为阐明MeCP2对脑缺血后神经功能的影响和机制提供了理论和实验依据，为临床脑缺血的治疗提供新的靶点。