SIRT1/FoxO1信号通路介导的神经元自噬在蛛网膜下腔出血后早期脑损伤中的作用及机制研究

Early brain injury (EBI) caused by subarachnoid hemorrhage (SAH) is the main risk of neurological deficits and poor outcome. The latest research finds that autophagy activation could ameliorate EBI after SAH. SIRT1 is an NAD dependent deacetylase, it participates the regulation of autophagy and plays an important role; FoxO1 is an important transcriptional factor, the expression and modification of FoxO1 also regulates autophagy; in recent years new researches has found that the expression and modification of FoxO1 is regulated by SIRT1. In preliminary experiment we found that after SAH both SIRT1 and FoxO1 over-expressed, neuronal autophagy and apoptosis was activated; SIRT1 activator could ameliorate EBI after SAH, but the regulating mechanism is unclear. So we speculate that SIRT1 /FoxO1 pathway mediates neuronal autophagy and plays important effects on EBI after SAH. In this research, we will establish SAH model on primary cultured neuron and rat, and precisely regulate SIRT1/FoxO1 pathway with virus vector and RNAi technology to prove this hypothesis. Finally we hope to improve the clinical treatment of SAH by providing new theory and therapeutic targets.

蛛网膜下腔出血（SAH）后早期脑损伤（EBI）是导致神经功能障碍和不良预后的主因。最新研究提示激活自噬能够减轻SAH后EBI；SIRT1是NAD依赖的去乙酰化酶，在多种模型中SIRT1参与自噬的调控并起到重要作用；而FoxO1是具有重要功能的转录因子，它的表达和乙酰化修饰也参与自噬的激活；最近几年的研究发现FoxO1的表达和乙酰化修饰均受到SIRT1调控。在前期研究中我们发现SIRT1和FoxO1在SAH后均表达增高，神经元自噬和凋亡均被激活；SIRT1激动剂减轻了SAH后EBI，但具体的作用机制并不清楚。综上所言，我们提出了“SIRT1/FoxO1信号通路介导了神经元自噬并在SAH后EBI中具有调控作用”这一假说。在本研究中，我们将在原代神经元和大鼠上构建SAH模型，使用病毒载体和RNAi技术靶向调控SIRT1/FoxO1信号通路来验证该假说，最终为临床SAH的治疗提供理论基础和靶点。

早期脑损伤(EBI)是蛛网膜下腔出血（SAH）后72h内发生的病理生理过程，包括颅内压、脑血流减少、脑灌注压抑制、细胞凋亡和炎症，是决定SAH患者预后的主要原因。最新研究提示激活神经元自噬能够减轻SAH后EBI的脑损伤和神经功能障碍，是治疗SAH并改善预后的新研究方向。因此探究 SAH 后自噬的调控机制，阐明自噬相关的信号通路与关键分子，能为 SAH 的临床治疗提供有效新靶点。本研究拟通过 RT-PCR、蛋白印迹、免疫染色、电子显微镜、脑水含量测定、MR 扫描及动物行为学评估等方法评价靶向干预自噬相关信号通路后相关分子的表达水平、自噬激活与抑制的程度以及SAH后脑损伤程度，探究SIRT1/FoxO1等信号通路是否介导神经元自噬并在SAH后EBI中具有调控作用。通过在分子、亚细胞、细胞和大体动物等多个水平层面研究SAH后早期脑损伤的神经元自噬调控过程和关键的信号通路。我们得出以下结论：SAH后急性期自噬通路被激活，并且在早期脑损伤中起保护作用，其脑保护作用部分与神经炎症有关；抑制STING能减轻SAH后早期脑损伤，其作用与AMPK信号通路有关；TLR4-MyD88-MAPK信号通路和NF-κB通路参与自噬的调控，通过影响该通路能经功能障碍；自噬通过减轻SAH后神RIPK3介导的坏死性凋亡影响SAH后早期脑损伤的病理过程。本研究为SAH的治疗提供新策略和新靶点，为临床转化提供基础。