p39在脑缺血损伤中的作用

背景介绍

脑卒中（stroke）是极其严重的公共卫生问题，目前的研究主要集中在损伤机制研究和新目标识别上。p39作为一种CDK5（Cyclin-dependent kinase 5）激活剂，在多种疾病中起着至关重要的作用。本文主要研究了p39在脑缺血损伤中的作用及其机制。研究发现，p39的水平在脑缺血-再灌注（I/R）损伤后的不同时段显著下降。进一步研究表明，缺失p39的短期给脑带来神经保护作用，但在I/R修复阶段却加剧了行为功能障碍。可能是由于较高水平的p35所诱导的脱髓鞘作用导致。

论文信息

本文由Danyang Meng, Di Wu, Xiaojing Li和Zhigang Miao撰写。作者分别来自苏州大学附属第二医院、苏州医院、南京大学医学院附属医院和南京金陵医院。该论文发表于《Neuromolecular Medicine》期刊，刊号为26:22，DOI为https://doi.org/10.1007/s12017-024-08792-3，并于2024年4月22日接收，2024年5月20日接受。

研究流程

实验动物

选用8-10周龄雄性C57/B6小鼠，分别为p39野生型（p39wt）和缺失型（p39ko）。所有动物程序都经过苏州大学动物照顾委员会批准。

脑中动脉闭塞模型（MCAO）

参考Xu等人在2006年描述的方法，实验中采用6-0单丝线插入血管并在45分钟后再灌注。手术期间保持小鼠体温为36.5-37.5°C，成功率达到80%。

TTC染色

在MCAO 24小时后，切取大脑组织并用0.2%的2,3,5-三苯基四氮唑氯化物（TTC）进行染色，使用AlphaEase图像分析软件进行分析。

行为测试

，包括抓力测试、旋转杆测试、热板测试和高架十字迷宫，分别在MCAO前、再灌注24小时后、3天、7天和14天进行。测试了抓力、旋转时间、在热板上的反应时间和高架十字迷宫的进入时间。

免疫组织化学分析

在再灌注14天后，对小鼠进行麻醉和4%多聚甲醛心内灌注固定，并切割成15微米厚切片。使用抗p35/25和抗MBP抗体进行免疫荧光二抗孵育，借助荧光显微镜拍摄显微照片。

Western Blot与定量实时聚合酶链式反应（qPCR）

通过Western Blot检测不同时间点（6小时、12小时、24小时、3天、7天和14天）的p39水平，并使用qPCR检测mRNA水平。SDS-PAGE和PVDF膜转移用于电泳分析，使用Alpha Ease图像分析软件进行量化。

统计分析

采用GraphPad Prism软件进行数据分析，使用Student’s t检验比较两个组间的差异，显著性水平设置为p < 0.05。

研究结果

p39水平在缺血损伤后下降

通过Western Blot发现，p39在缺血损伤后的不同时间点显著下降，24小时达到最低点，7天恢复正常。量化分析结果与qPCR结果一致。

p39缺失减少缺血损伤后的梗死体积

使用行为测试发现，p39ko小鼠在MCAO建模前的各项测试中表现正常。24小时后的TTC染色结果显示，p39ko小鼠的梗死体积显著减少，神经功能评分显著降低，体重显著高于p39wt小鼠，且3天内的存活率更高。

p39缺失对缺血损伤后持续恢复的不利影响

在缺血损伤后的7天和14天测量行为功能时，p39ko小鼠的抓力时间、足迹错误数和前肢不对称性显著增加，表明p39缺失会影响神经功能长时间恢复。

p39缺失影响修复机制的潜在机制

对p35水平的检测表明，p39ko小鼠在损伤后14天p35显著增加，但在损伤前和1天时无明显变化。免疫组化和荧光检测证实了p35增加和髓鞘产生减少，显示p39缺失导致脱髓鞘作用和修复效果差。

结论与启示

本研究发现p39在缺血再灌注损伤后显著下降，缺失p39短期内减少脑梗塞体积并促进神经功能修复，但长期内会导致神经功能障碍，主要由于髓鞘脱落。这些发现为未来脑缺血损伤的药物开发提供了新的理论基础。

研究亮点

1. 研究创新性：首次深入研究了p39在脑缺血损伤中的角色及其机制。
2. 方法多样性：结合了多种行为测试、免疫组织化学、Western Blot及qPCR等多种实验方法。
3. 理论基础：为发现新的脑缺血损伤机制以及未来治疗药物提供了坚实的理论基础。

其他重要信息

本研究得到了苏州医学研究院基础前沿创新交叉项目（YXY2304057）和嘉兴市科技项目（2021AY30022）的支持。作者认为p39可能是脑缺血损伤修复的重要靶点，未来有望通过调控p39水平开发新型治疗药物。