β4GalT1调节PPARγ糖基化修饰在小胶质细胞炎症激活中的作用

Microglial inflammatory activation is the common characteristics of central nervous system (CNS) diseases. During the process, PPARγ plays an important role. In previous studies, our research group found β4GalT1 affected microglial activation and β4GalT1 bound PPARγ to form complex. Thus we build a hypothesis that β4GalT1 catalyzes PPARγ glycosylation modification to promote microglial activation and CNS inflammatory response. First, we plan to identify PPARγ glycosylation modification and analysis how PPARγ glycosylation modification affects microglial activation. Next, we will analysis the function of β4GalT1 and PPARγ complex formation in PPARγ glycosylation and microglial inflammatory activation. Last we will analysis the influence of β4GalT1 interference on PPARγ glycosylation and microglial inflammatory activation. Our experiment results will supply theoretical foundation to clarify CNS disease pathogenesis and search for CNS disease therapic targets.

小胶质细胞炎症活化是中枢神经系统（CNS）多种疾病的共同特征，在此过程中PPARγ发挥重要作用。课题组在前期发现β4GalT1可影响小胶质细胞激活，并发现β4GalT1可与PPARγ结合形成复合物，提出β4GalT1催化PPARγ的糖基化修饰，促进小胶质细胞激活及CNS炎症反应的假说。本课题研究拟先明确PPARγ可发生糖基化修饰，并分析PPARγ糖基化修饰对小胶质细胞激活的影响；接着分析β4GalT1与PPARγ形成复合物后对PPARγ糖基化及小胶质细胞炎症激活的作用；最后分析干预β4GalT1对PPARγ糖基化的调节及对CNS炎症反应的影响。本项目研究结果为阐明CNS疾病发病机制及寻找CNS疾病治疗靶点提供理论基础。

小胶质细炎症激活对中枢神经系统（CNS）疾病具有双重效应。配体激活的转录因子过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARγ）抑制炎症反应。β-1,4-半乳糖基转移酶I（β1,4GalT1）介导N-糖基化。本研究发现PPARγ发生N-连糖基化，并确定了其DNA结合结构域（DBD）中的两个N-连糖基化位点，即160位和178位的天冬酰胺（N160、N178）。通过点突变将两个位点的天冬酰胺置换为谷氨酰胺（N160Q、N178Q、N160/178Q）完全消除了PPARγ的N-连糖基化。PPARγ野生型（WT）转染脂多糖（LPS）刺激的小胶质细胞，抑制小胶质细胞炎症激活，而非糖基化PPARγ更能激活小胶质细胞。此外，β1,4GalT1与PPARγ相互作用，通过介导PPARγ的N-连糖基化，增强PPARγ与iNOS启动子中过氧物酶体增殖物反应元件（PPRE）的结合，从而促进PPARγ对iNOS的转录抑制。总的来说，本研究确定了β4GalT1介导的PPARγ糖基化作用，通过增强PPARγ的抑制炎症因子转录的功能，以减弱小胶质细胞炎症激活，这些研究结果具有CNS炎症疾病的潜在治疗意义。