年1月，尚寒冰副主任医师在《OXIDATIVEMEDICINEANDCELLULARLONGEVITY》杂志在线发表题名为“iTRAQ-BasedQuantitativeProteomicsIndicatedNrf2/OPTNMediatedMitophagyInhibitsNLRP3InflammasomeActivationafterIntracerebralHemorrhage.”--基于iTRAQ蛋白组学分析探讨脑出血后Nrf2/OPTN介导的线粒体自噬抑制NLRP3炎性小体活化的机制研究的论文。
神经外科尚寒冰副主任医师、蔡瑜副主任医师为论文的通讯作者，成宜*住院医师、刘明剑硕士研究生、汤浩主治医师为论文的第一作者。
DOI:10.//.
脑出血后继发性脑损伤发病机理极其复杂，目前尚未阐述清楚，且无有效治疗手段。通过收集临床脑出血血肿周围脑组织和正常脑组织标本，利用蛋白质组学iTRAQ分析技术发现，Nrf2、NLRP3及线粒体自噬受体适配器蛋白OPTN在两组间存在显著性表达差异，且生物信息学分析提示这些蛋白可能存在相互作用关系。在此基础上，课题组采用WesternBlot方法验证两组临床标本中Nrf2、OPTN及NLRP3蛋白表达水平，且对小鼠脑出血模型脑组织行免疫荧光染色实验证实Nrf2、OPTN及NLRP3能够共同表达于小胶质细胞。为进一步研究Nrf2对继发性脑损伤和NLRP3炎性小体及介导的神经炎症的作用，制备Nrf2KO和Nrf2WT小鼠脑出血模型，发现Nrf2基因敲除后，小鼠脑出血后继发性脑损伤加重，具体表现为脑出血小鼠生存率下降、出血量增大、神经功能评分降低、血脑屏障损伤及脑水肿增加、神经元死亡增多。此外，NLRP3炎性小体活化及神经炎症加重，证实Nrf2可以抑制NLRP3炎性小体活化及神经保护功能。线粒体功能障碍作为NLRP3炎性小体活化的上游事件，为直观脑出血后线粒体改变，利用透射电镜对脑出血后血肿周围脑组织标本观察，发现发生肿胀、嵴消失、空泡化等功能障碍的线粒体数目增多，并存在线粒体自噬现象，以清除功能障碍的线粒体，起到代偿性神经保护作用。其次，为探究Nrf2对线粒体自噬的调控作用及其具体分子机制，在前期临床标本iTRAQ测序结果基础上，使用Co-IP实验发现Nrf2与OPTN存在相互作用关系；进一步机制实验证实，Nrf2可与线粒体自噬受体介导蛋白OPTN结合，识别线粒体蛋白上的磷酸化的多聚泛素链，并通过与LC3结合，启动线粒体自噬体形成，进而清除功能受损的线粒体，从上游阻断NLRP3炎性小体活化。此外，课题组通过侧脑室注射OPTNsiRNA技术发现，OPTN表达下调后，其介导的线粒体自噬明显受损，功能障碍的线粒体数目增加且NLRP3炎性小体活化加剧。这些结果表明Nrf2/OPTN介导的线粒体自噬可以有效抑制脑出血后NLRP3炎性小体活化介导的神经炎症，减轻继发性脑损伤。
脑出血（ICH）是临床病死率和病残率最高的脑卒中类型。目前，临床上虽然可通过手术清除血肿缓解原发性脑损伤，但针对出血后引起的继发性脑损伤仍无有效治疗手段。前期发现，ICH后NLRP3炎性小体活化，能够介导小胶质细胞极化所介导的神经炎症，是导致继发性脑损伤的关键。通过对ICH临床标本蛋白组学iTRAQ分析，还发现Nrf2可能是调控NLRP3炎性小体的上游靶基因。体外实验进一步验证发现Nrf2可能通过诱导OPTN表达，促进线粒体自噬，清除功能障碍的线粒体，阻断NLRP3炎性小体活化介导的神经炎症，从而减轻ICH后继发性脑损伤，发挥神经保护作用。本项目建立在课题组前期对ICH后继发性脑损伤的发生发展及预后机理研究基础上，结合目前最新研究进展，从Nrf2对ICH的抗氧化应激神经保护功能验证，进一步深入到其线粒体自噬及神经炎症调控的新的分子机制探讨，具有一定的理论前沿性和创新性。此外，随着国家转化医学中心（上海）的启用，课题组将充分利用其药筛平台和转化医学经验，筛选安全、经济、具有临床疗效的Nrf2激活剂药物（FDA批准药物和中医药为主），开展临床注册研究，为寻找ICH新的药物治疗奠定基础。该项目以本学科临床需要为出发点，指向国家自然科学发展研究重点目标之一的脑血管疾病，从ICH后内源性抗损伤作用机制方面加以深入研究，将有助于拓展本领域的研究思路，为临床预防和治疗提供新颖可靠的理论依据。
Intracerebralhemorrhage-(ICH-)inducedsecondarybraininjury(SBI)isavery