线粒体解耦联蛋白基因启动子-866G>A突变与国人女性脑卒中事件发生的机制研究

At present, the new academic point of view reported that prevention of mitochondrial oxidative damage was expected to be a new strategy for the treatment of diabetic complications. Mitochondrial uncoupling protein 2 ( UCP2 ) can reduce the coupling effect of the membrane potential which is mediated through the ROS decoupling, reduce oxidative damage of mitochondria, protect the damage of the stroke. Also UCP2 has been reported to inhibit the inflammatory reaction occurred in the process of cerebral stroke. Our previous studies using TaqMan applicant flux SNP detection method to dectect UCP2 gene -866G>A variant, the report decleared A allel could increase the incidence of stroke in type 2 diabetes women, this issue explores that whether UCP2 gene A allele increase the stroke incidence in female is associated with estrogen, Whether A gene can antagonize the protection effect of estrogen in stroke on affection the expression of UCP2 in stroke, thus affecting the mitochondrial function and inflammatory reaction. This study provides genetic information for the pathogenesis of stroke, further reveal the stroke prevention and intervention in the future, so as to provide some evidences.

目前新的学术观点提出防护线粒体的氧化损伤可望成为治疗脑卒中的新策略。线粒体解耦联蛋白2（UCP2）可以通过介导解耦联作用降低膜电位，使得ROS产生减少，减轻脑卒中时线粒体的氧化损害。有关UCP2的功能与脑卒中的研究仍知之甚少。申请人前期研究采用TaqMan中通量SNP检测法明确在四年随访过程中UCP2基因-866G>A变异能增加女性2型糖尿病脑卒中的发生，但其作用机制还有待进一步探讨。为此，我们提出假说：UCP2基因A等位基因增加女性脑卒中事件的发生与雌激素相关。为了验证这一假说，我们将通过TaqMan中通量检测法、细胞转染、小鼠脑缺血模型，从临床、在体动物模型及离体细胞模型等多方面探讨基因启动子-866G>A突变在国人女性脑卒中事件发生的重要作用，明确A等位基因拮抗雌激素保护的机制。本研究将从UCP2基因突变这个新视点为揭示女性脑卒中的发生机制奠定基础，为脑卒中的防治提供新的思路。

目前新的学术观点提出防护线粒体的氧化损伤可望成为治疗脑卒中的新策略。线粒体解耦联蛋白2（UCP-2）可以通过介导解耦联作用降低膜电位，使得ROS产生减少，减轻脑卒中时线粒体的氧化损害，但是目前有关UCP-2的功能与脑卒中的研究仍知之甚少。申请人前期研究提出，UCP-2基因启动子-866G>A变异能增加国人二型糖尿病女性患者的致病风险，但鉴于许多文献报道雌激素水平对于女性脑卒中具有保护作用，为此，我们希望明确UCP-2基因A等位基因增加女性脑卒中事件的发生是否与雌激素相关。研究团队纳入358名2型糖尿病女性患者，其中158名患者初发脑卒中或TIA，另200名二型糖尿病患者根据年龄、性别、基础情况、病史等匹配，无脑卒中病史纳入队列作为对照。采用TaqMan中通量SNP检测法明确-866G>A变异增加2型糖尿病脑卒中的发生，同时检测每位患者雌激素水平，发现UCP-2基因启动子-866G>A变异增加女性患者脑卒中的风险且独立于雌激素水平。我们进一步采用雌性小鼠线栓法大脑中动脉阻断（MCAO）实验，给予雌激素受体拮抗剂ICI182发现14天后小鼠的行为能力较之模型组显著下降，并能显著增加MCAO实验鼠的脑组织缺血范围。处死实验鼠后，分离缺血部分脑组织，匀浆后使用冰冻切片免疫组化法检测UCP-2蛋白在各脑区的表达情况，发现ICI182+MCAO组较之对照组缺血脑组织，缺血最严重的皮层区UCP-2蛋白表达下降，而海马及纹状体组织没有显著变化。检测梗死区的ROS产量，发现ICI182能显著提高梗死区的ROS产量。ICI182同时能降低梗死区线粒体呼吸链复合酶IV的活性，对复合酶I~III没有显著影响。.综上所述，我们推断雌激素可能处于UCP-2基因的上游，阻断雌激素受体能引起UCP-2蛋白表达的下降且刺激UCP-2功能的变化。而UCP-2基因启动子-866G>A变异A等位基因降低了UCP-2基因mRNA，从而增加脑梗死区域ROS产生，线粒体呼吸链复合酶活性降低，从而加剧脑梗死区域氧化应激。