抗氧化蛋白PRX通过TLR调节内源性免疫细胞参与脑出血后炎症损伤及凋亡的机制研究

Intracerebral hemorrhage (ICH) is the least treatable type of stroke and has high morbidity and mortality rates. Peroxiredoxins (Prxs), neuroprotective intracellular antioxidant enzymes essential for redox homeostasis, are released extracellularly and, become potent proinflammatory signals that initiate a destructive inflammatory response. Our previous study showed that PRX5 was overexpressed in rat models of ICH, which revealed it may involve in the inflammatory responses. Toll-like receptors (TLRs) are a family of highly conserved innate immunity receptors. Activating the TLR4 signaling pathway can enhance both innate and adaptive immunity and further promote inflammation and brain injury. Our previous study detected that TLR 2/4 expression and inflammatory response after ICH, especially TLR4 express more obvious. This study was undertaken to investigate the role and mechanisms of PRX/TLR pathway in early brain injury following ICH, and thus to provide Prx/TLR pathway targeted therapeutical strategy in ICH.

脑出血病死率和致残率居各型脑卒中之首，但缺乏特异治疗。Peroxiredoxins（PRX）是体内清除ROS的重要抗氧化剂，从坏死细胞释放后可能是炎症反应的重要启动因子，可以激活内源性免疫细胞膜受体。我们预实验发现大鼠脑出血后PRX5表达增高且主要表达于胞膜和胞浆，提示其可能参与脑出血后炎症反应，但具体机制不清楚。TLRs是内源性免疫细胞模式识别受体。研究显示TLR4可能调节炎性因子的表达介导脑出血后炎性损伤。我们前期研究发现脑出血后TLR2/4含量在脑出血后表达增加，TLR4增加更明显。因此我们将围绕PRX/TLR炎症通路，利用大鼠脑出血模型，通过定量PCR、免疫组化、免疫荧光及流式细胞仪等研究PRX5是否通过TLR调节内源性免疫细胞参与脑出血后炎症反应、细胞凋亡等，并通过特异性抗体、siRNA沉默和慢病毒转染等手段证实PRX/TLR通路在炎症中的作用，为脑出血新药研发提供新的治疗靶点。

在我国，脑出血病死率和致残率居各型脑卒中之首，但目前尚无有效的特异性治疗。研究脑出血后损伤及修复机制有助于发现新的药物干预靶点。Peroxiredoxins(PRX)是体内重要的抗氧化剂，从坏死细胞释放后可能是炎症反应的重要启动因子，可以激活内源性免疫细胞膜受体。我们预实验发现大鼠脑出血后PRX5表达增高且主要表达于胞膜和胞浆。TLRs是内源性免疫细胞模式识别受体。我们前期研究发现脑出血后TLR2/4含量在脑出血后表达增加，TLR4增加更明显。因此本项目围绕PRX5/TLR4炎症通路，利用大鼠脑出血模型，通过定量PCR、免疫组化、免疫荧光等技术研究PRX5是否通过TLR4调节内源性免疫细胞参与脑出血后炎症反应、细胞凋亡等。通过研究我们发现PRX5抗体和TLR4抑制剂组能够减轻脑出血大鼠神经功能缺损评分、缓解脑组织中细胞的凋亡以及减轻脑血肿周围脑组织中TNF-α，IL-23，IL-1β，IL-6等炎症因子的表达，提示PRX5/TLR4通路可能参与了脑出血后炎症损伤反应及凋亡。模型组在1天和3天时脑组织中PRX5和F4/80表达明显升高，且3天时高于1天时表达量；与模型组相比，Anti-PRX5组和TLR4抑制剂组在对应时间点PRX5和F4/80的表达降低，PRX5与F4/80存在共表达，提示脑出血时小胶质细胞中的PRX5表达随时间增加而增加，干预PRX5或者TLR4能够降低PRX5和F4/80的表达；模型组在1天和3天时脑组织中PRX5和TLR4表达明显升高，且3 d时高于1d时表达量；与模型组相比，Anti-PRX5组和TLR4抑制剂组在对应时间点PRX5和TLR4的表达降低；提示脑出血时PRX5和TLR4表达随时间增加而增加，PRX5和TLR4存在共表达关系，干预PRX5或者TLR4能够降低PRX5和TLR4的表达；模型组在1天和3天时脑组织中TLR4和F4/80表达明显升高，且3天时高于1天时表达量；TLR4与F4/80表达存在重合。脑出血后TLR4和F4/80表达随时间增加而增加。上述总体研究结果提示：脑出血后PRX5可能通过小胶质细胞TLR4受体作用参与脑出血后炎症损伤反应，PRX5分子可能成为一种新的调控脑出血后小胶质细胞活化作用的关键分子，研究结果将为脑出血新药研发提供新的治疗靶点，也为进一步研究脑出血后小胶质细胞活化调控机制奠定一定理论基础。