iRhom1通过调节海马区髓鞘改善双环己酮草酰二腙诱导的认知障碍

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多发性硬化症(Multiple sclerosis,MS)是具有髓鞘损伤的中枢神经系统疾病,学习记忆障碍是其重要症状之一。中枢神经系统中髓鞘是少突胶质细胞(Oligodendrocyte,OL)细胞膜包裹在神经元细胞轴突外的一种富含磷脂的多层致密膜结构,具有神经元轴突间绝缘及提高神经冲动的传导等作用,髓鞘碱性蛋白(Myelin basic protein,MBP)、髓鞘相关糖蛋白(Myelin-associated glycoprotein,MAG)等是其重要的结构蛋白。去整合素金属蛋白酶(A disintegrin and metalloprotease,ADAM)17,在脱髓鞘条件下对调节OL再生和髓鞘再生至关重要。ADAM17的成熟受iRhom1调控,iRhom1是属于菱形家族的高度保守的无活性蛋白酶。然而,目前尚不清楚iRhom1对MS中髓鞘形成的调节作用。目的:研究脱髓鞘小鼠是否存在认知功能障碍以及认知功能相关脑区海马部位是否存在髓鞘损伤。研究iRhom1在脱髓鞘模型组小鼠脑中的表达水平。通过建立特定的海马区iRhom1 high小鼠,探究iRhom1/ADAM17在MS认知能力中的作用。方法:通过喂食双环己酮草酰二腙(Cuprizone,CPZ)建立脱髓鞘小鼠模型;脑定位仪注射腺相关病毒载体构建特定的海马区iRhom1high小鼠;采用Morris水迷宫实验(MWM)测试空间学习和记忆能力;旷场实验检测小鼠的自发活动与探索能力;Western blot检测iRhom1、MBP、MAG、pro-ADAM17、mature-ADAM17、EGFR和p-EGFR的表达。组织免疫荧光用于评估海马中MBP的表达;卢卡斯快蓝(LFB)染色以分析海马中的髓磷脂损伤;Real Time PCR用于检测iRhom1,olig2,ADAM17 m RNA水平。结果:Morris水迷宫和旷场实验结果显示Cuprizone可诱导小鼠的认知和探索能力降低;LFB染色及组织免疫荧光结果提示Cuprizone可诱导小鼠海马髓鞘损伤;Western blot结果显示Cuprizone脱髓鞘模型小鼠的MBP和MAG表达降低,但是iRhom1、mature-ADAM17以及p-EGFR蛋白表达却显著增高;在脱髓鞘条件下,特定海马iRhom1high可改善小鼠认知和探索能力的降低,能预防由Cuprizone诱导的髓鞘脱失,另外通过对小鼠的体重检测发现喂食Cuprizone的iRhom1high小鼠与常规饲料喂养小鼠具有相似的体重。结论:iRhom1通过激活ADAM17/EGFR信号轴,改善Cuprizone诱导的海马区髓鞘损伤和认知功能障碍,这为MS引起的记忆缺失提供了新的研究思路。
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