跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2016;1（7）：e86460。
doi:10.1172/jci.insight.86460。 Epub 2016年5月19日。

蛋白蛋氨酸氧化增强急性缺血性卒中再灌注损伤

Sean X Gu先生 1, 伊利亚·O·布洛金 1, 卡蒂娜·M·威尔逊 1, 尼拉夫·达内沙 1, 普拉卡什·多达帕塔 1, 伊莎贝拉·格鲁姆巴赫 1, 阿尼尔·肖汉 1, 史蒂文·伦茨 1
附属公司

蛋白蛋氨酸氧化增强急性缺血性卒中再灌注损伤

Sean X Gu先生等。 JCI洞察力. 2016.

摘要

再灌注损伤可加重缺血性卒中的组织损伤，但关于活性氧与卒中严重程度之间的联系机制尚不清楚。在这里，我们检验了蛋白质蛋氨酸氧化增强NF-κB活化并导致脑缺血/再灌注损伤的假设。我们发现，过表达蛋氨酸亚砜还原酶A（MsrA），一种逆转蛋白蛋氨酸氧化的抗氧化酶，减弱了ROS增强的内皮细胞NF-κB活化，部分地，通过保护钙/钙调素依赖性蛋白激酶II（CaMKII）调节域中的蛋氨酸残基免受氧化。在小鼠模型中，MsrA缺乏导致NF-κB活化增加，中性粒细胞浸润增加，梗死体积增大，短暂脑缺血/再灌注损伤后神经损伤更严重。抑制NF-κB或CaMKII可阻止这种表型。MsrA缺陷小鼠还表现出白细胞滚动增强和E-选择素上调，E-选择素是一种内皮NF-κB依赖性粘附分子，已知有助于缺血性中风中的神经血管炎症。最后，骨髓移植实验证明，神经保护作用是由非造血细胞中表达的MsrA介导的。这些发现表明，非髓细胞中的蛋白蛋氨酸氧化是NF-κB活化介导的缺血后氧化损伤的关键机制，导致急性缺血性卒中中性粒细胞募集和神经血管炎症。

PubMed免责声明

数字

图1
图1。NF-κB的激活被H增强2O（运行）2在内皮细胞中。
HUVEC感染了腺病毒NF-κB报告子Ad-NF-κB-Luc（MOI=1000粒/细胞）。感染后40小时，用2 ng/ml的(A类)TNF-α或(B类)IL-1β（存在指定浓度的H）2O（运行）2或者，用30μM H刺激细胞2O（运行）2在指示浓度的情况下(C类)TNF-α或(D类)IL-1β。4小时后，通过萤光素酶测定法评估NF-κB活性。对PBS处理的对照细胞中的总蛋白和荧光素酶活性的结果进行了标准化。数据表示为平均RLU±SEM(n个= 5–6). *P（P）< 0.05, **P（P）< 0.01, ***P（P）<0.001与对照组(A类和B类)采用Dunnett多重比较测试和(C类和D类)采用Sidak多重比较测试的双向方差分析。
图2
图2。MsrA预防H2O（运行）2-内皮细胞NF-κB活化增强。
HUVEC与Ad-NF-κB-Luc以及过度表达人类MsrA（Ad-MsrA-Myc）、MsrB1（Ad-MslB1-FLAG）或Cre（Ad-Control）的腺病毒共同感染。(A类)分别使用抗Myc和抗FLAG抗体，以β-actin作为负荷对照，通过免疫印迹法确认MsrA和MsrB1的表达。感染后40小时，用2 ng/ml的(B类)TNF-α或(C类)存在（+）或不存在（-）H时的IL-1β2O（运行）2（30μM），如图所示。4小时后，分离细胞裂解物，并通过荧光素酶酶分析测定NF-κB活性。虚线表示在不存在H的情况下，TNF-α或IL-1β对NF-κB的激活水平2O（运行）2。PBS处理对照组总蛋白和荧光素酶活性归一化后的结果表示为平均RLU±SEM(n个= 6). (D类)TNF-α和/或H裂解物中NF-κB调节蛋白的代表性免疫印迹2O（运行）2-处理过的细胞。的级别(E类)IκBα和(F类)磷酸化p65通过密度测定法定量，β-actin和p65分别归一化(n个=4）。结果报告为与PBS处理对照组相比的相对变化，并表示为平均值±SEM*P（P）< 0.05; **P（P）< 0.01; ***P（P）< 0.001, (B类和C类)使用Tukey多重比较测试和(E类和F类)采用Tukey多重比较测试的单因素方差分析。
图3
图3。CaMKII Met-281/282氧化促进内皮细胞NF-κB活化。
(A类)在TNF-α或H存在（+）或不存在（-）的情况下，用1μM KN-93、KN-92或PBS对照物治疗HUVEC2O（运行）2通过萤光素酶法测定NF-κB活性。对PBS处理的对照细胞中的总蛋白和荧光素酶活性的结果进行了标准化。数据表示为平均RLU±SEM(n个= 5). 虚线表示在缺乏H的情况下NF-κB与TNF-α的激活水平2O（运行）2. (B类)TNF-α和/或H裂解物中CaMKII Met281/282氧化（ox-CaMKII）和CaMKII-Thr287磷酸化（p-CaMKIL）的代表性免疫印迹2O（运行）2感染过表达MsrA、MsrB1或Cre的腺病毒的处理细胞。的级别(C类)ox-CaMKII和(D类)通过密度测定法对p-CaMKII进行量化，并对总CaMKIL进行归一化(n个= 3). β-肌动蛋白作为负荷对照。结果报告为相对于PBS处理的对照的相对变化，并表示为平均值±SEM(E类)通过荧光素酶活性评估感染过表达WT-CaMKII、CaMKII M281/282V腺病毒的HUVEC或存在或不存在TNF-α或H的空白对照中NF-κB活性2O（运行）2对PBS处理的对照细胞中的总蛋白和荧光素酶活性的结果进行了标准化。数据表示为平均RLU±SEM(n个= 5). TNF-α的所有浓度为2 ng/ml，H的浓度为2O（运行）2为30μM，除非另有说明**P（P）< 0.01; ***P（P）< 0.001, (A类和E类)使用Tukey多重比较测试和(C类和D类)采用Tukey多重比较测试的单因素方差分析。
图4
图4。MsrA缺乏增强体内血管NF-κB的激活。
NF-κB活性通过荧光素酶酶法评估(A类)肺部(B类)主动脉，和(C类)颈动脉A女士–/–HLL公司或A女士+/+HLL公司用TNF-α（1 mg/kg i.p.）或载体（PBS）治疗小鼠4小时后。对车辆处理后的总蛋白和荧光素酶活性的结果进行了标准化A女士–/–HLL公司老鼠。数据表示为平均RLU±SEM(n个=每组6个）*P（P）< 0.05; **P（P）< 0.01; ***P（P）<0.001，采用Tukey多重比较测试的双向方差分析。代表性免疫荧光图像的横截面(D类)主动脉和(E类)颈动脉来自A女士+/+HLL公司或MsrA公司–/–HLL公司用TNF-α（1 mg/kg）或所示载体治疗小鼠4小时后。切片用荧光素酶抗体（绿色）、内皮标记物CD31（红色）和核标记物DAPI（蓝色）染色，然后合并。原始放大倍数，×40。
图5
图5。A女士–/–小鼠对脑缺血/再灌注损伤的敏感性增加。
(A类)具有代表性的2,3,5-三苯基氯化四氮唑（TTC）染色A女士+/+或A女士–/–小鼠tMCAO后24小时。活组织被染成红色，而梗死区则未被染成白色。(B类)各组校正的平均梗死体积表示为平均值±SEM(n个=7–8只小鼠/组）*P（P）<0.05，双面，未配对学生t吨测试。(C类)各组的神经系统评分以散点图表示，水平线表示中位数**P（P）<0.01，曼希特尼U型测试。(D类)NF-κB活性通过荧光素酶分析评估同侧梗死半球和对侧未梗死半球MsrA公司+/+HLL公司(n个=5）或A女士–/–HLL公司(n个=6）小鼠tMCAO后24小时。PBS处理的总蛋白和荧光素酶活性的结果被归一化A女士+/+HLL公司老鼠。数据表示为平均RLU±SEM**P（P）<0.01，采用Tukey多重比较检验的双向方差分析。(E类)脑匀浆中纤维蛋白/纤维蛋白原[纤维蛋白（原）]的典型Western blotA女士+/+或A女士–/–tMCAO后的小鼠。(F类)通过密度测定法定量梗死区和未梗死区的纤维蛋白（原）水平，并对β-肌动蛋白进行归一化。结果报告为平均值±SEM(n个= 4). 使用Tukey的多重比较测试进行双向方差分析。
图6
图6。敏感性增加A女士–/–小鼠脑缺血/再灌注损伤具有NF-κB依赖性。
(A类)tMCAO后24小时连续冠状切片的代表性2,3,5-三苯基四氮唑（TTC）染色。A女士+/+或MsrA公司–/–如图所示，在tMCAO前4小时用对照肽或NBD肽（2 mg/kg i.p.）治疗小鼠。(B类)各组校正的平均梗死体积表示为平均值±SEM(n个=9–11只小鼠/组）*P（P）< 0.05; ***P（P）<0.001，采用Tukey多重比较测试的双向方差分析。(C类)各组的神经系统评分以散点图表示，水平线表示中位数*P（P）< 0.05; ***P（P）< 0.001; ****P（P）<0.0001，等级方差分析。(D类)代表性章节和(E类)tMCAO后脑梗死区域NF-κB活化（磷酸化p65阳性细胞）的定量。(F类)代表性章节和(G公司)tMCAO后脑梗死区域中性粒细胞（Ly6 B.2阳性细胞）的定量。切片用H&E复染。原始放大倍数，×40。数据表示为平均值±SEM(n个= 6–8). 根据每只小鼠的4个冠状切片（间隔100μm）计算每个小鼠的平均数据*P（P）< 0.05; **P（P）<0.01，采用Tukey多重比较检验的双向方差分析。
图7
图7。抑制CaMKII保护A女士–/–小鼠脑缺血再灌注损伤。
(A类)tMCAO后24小时连续冠状切片的代表性2,3,5-三苯基四氮唑（TTC）染色。A女士+/+或A女士–/–如图所示，在tMCAO前4小时，用CaMKII抑制剂KN-93（5mg/kg i.p.）或非活性类似物KN-92治疗小鼠。(B类)各组校正后的平均梗死体积表示为平均值±SEM(n个=6–7只小鼠/组）*P（P）< 0.05; ***P（P）<0.001，采用Tukey多重比较测试的双向方差分析。(C类)各组的神经系统评分以散点图表示，水平线表示中位数**P（P）<0.01****P（P）<0.0001，等级方差分析。
图8
图8。非造血细胞中的MsrA介导了对脑缺血/再灌注损伤的保护作用。
(A类)骨髓移植方案示意图。骨髓（BM）来自MsrA公司+/+（WT）或A女士–/–将小鼠移植到WT或A女士–/–受体小鼠产生4个实验组小鼠。(B类)代表性的2,3,5-三苯基四氮唑氯化物染色（TTC染色）WT或A女士–/–移植WT或A女士–/–骨髓，tMCAO后24小时。活组织被染色为红色，而梗死区域未被染色（白色）。(C类)各组校正的平均梗死体积表示为平均值±SEM(n个=7–8只小鼠/组）*P（P）< 0.05; **P（P）<0.01，采用Tukey多重比较检验的双向方差分析。(D类)各组的神经系统评分以散点图表示，水平线表示中位数*P（P）<0.05，等级方差分析。
图9
图9。A女士–/–小鼠白细胞滚动增加。
(A类)活体内显微图像显示肠系膜毛细血管后微静脉中滚动的白细胞（箭头），并量化介于A女士+/+和A女士–/–老鼠。每只小鼠的平均值从每只小鼠2到3个微静脉计算得出。数据表示为平均值±SEM(n个=5–6）。原始放大倍数，×40。(B类)用RT-PCR和(C类)酶联免疫吸附试验测定血液中可溶性E-选择素蛋白水平A女士+/+和A女士–/–老鼠。(D类)用RT-PCR和(E类)酶联免疫吸附测定法测定血液中可溶性P-选择素蛋白水平A女士+/+和MsrA公司–/–老鼠。数据表示为平均值±SEM(n个= 6). *P（P）< 0.05; **P（P）<0.01，双面，未配对学生t吨测试。
图10
图10。由再灌注损伤触发的神经血管炎症的机制途径示意图。
脑缺血/再灌注诱导TNF-α等细胞因子的产生，这些细胞因子可激活NF-κB依赖性基因转录，并通过经典的NFκB激活途径促进神经血管炎症：（a）结扎TNF-β受体导致受体相互作用蛋白（RIP）激酶的募集；（b） 磷酸化和激活IKK复合物；（c） IκBα的磷酸化和降解；（d）p65磷酸化和磷酸化p65转运到细胞核。同时，再灌注诱导ROS的产生，导致CaMKII Met281/282的氧化（红色箭头），导致自主激酶活性。氧化的CaMKII在路径的几个步骤（虚线箭头）中增强NF-κB的激活，并通过粘附分子（如E-选择素）的转录激活增强中性粒细胞的募集，而粘附分子加剧了神经血管炎症和脑损伤。MsrA逆转CaMKII Met281/282氧化（蓝色箭头），抑制NF-κB依赖性中性粒细胞募集，并保护大脑免受缺血/再灌注损伤。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

  • 二氢杨梅素调节RIPK3-CaMKII以防止高葡萄糖刺激心肌细胞的坏死。
    孙磊、肖毅、三伟、陈毅、孟G。 Sun L等人。 太阳神。2024年3月29日；10（7）：e28921。doi:10.1016/j.heliyon.2024.e28921。eCollection 2024年4月15日。 太阳神。2024 PMID：38596141 免费PMC文章。
  • 缺血/再灌注损伤后氧化翻译后蛋白修饰。
    Binek A、Castans C、Jorge I、Bagwan N、Rodríguez JM、Fernández-Jiménez R、GaláN-Arriola C、Oliver E、Gómez M、Clemente-MoragóN A、Ibanez B、Camafeita E、Vázquez J。 Binek A等人。 抗氧化剂（巴塞尔）。2024年1月16日；13(1):106. doi:10.3390/antiox13010106。 抗氧化剂（巴塞尔）。2024 PMID：38247530 免费PMC文章。
  • 缺血性中风的代谢组学特征显示急性氧化应激和能量应激。
    Djite M、Chao de la Barca JM、Bocca C、Gaye NM、Barry NOK、Mbacke MN、Cisse O、Kandji PM、Thioune NM，Coly-Gueye NF、Ndour EHM、Gueye-Tall F、Diop AG、Simard G、Mirebau-Prunier D、Gueyer PM、Reynier P。 Djite M等人。 抗氧化剂（巴塞尔）。2023年12月29日；13(1):60. doi:10.3390/antiox13010060。 抗氧化剂（巴塞尔）。2023 PMID：38247484 免费PMC文章。
  • 蝗虫在缺氧扩散去极化（SD）和复氧过程中，低糖分解具有神经保护作用。
    王王宇扬 Y、 Little AG、Aristizabal MJ、Robertson RM。 王王宇扬 Y、 等。 电子神经。2023年11月27日；10（11）：ENEURO.0325-23.2023。doi:10.1523/ENEURO.0325-23.2023。打印日期：2023年11月。 电子神经。2023 PMID：37932046 免费PMC文章。
  • 蛋氨酸循环与烟雾病风险之间关系的综合分析。
    李杰，何Q，刘C，曾C，陶C，翟Y，刘伟，张Q，王R，张Y，葛P，张D，赵杰。 李杰等。 CNS神经科学疗法。2023年11月；29(11):3212-3227. doi:10.1111/cns.14254。Epub 2023 5月14日。 CNS神经科学疗法。2023 PMID：37183324 免费PMC文章。 临床试验。
查看所有“被引用”文章

工具书类

    1. Mozaffarian D等人，《心脏病和中风统计——2015年更新：美国心脏协会的一份报告》。循环。2015;131（4）：e29-322。doi:10.1161/CIR.0000000000152。-内政部-公共医学
    1. 组织纤溶酶原激活剂治疗急性缺血性卒中国家神经疾病和卒中研究所rt-PA卒中研究小组。《新英格兰医学杂志》，1995年；333(24):1581–1587. doi:10.1056/NEJM199512143332401。-内政部-公共医学
    1. Kalogeris T、Baines CP、Krenz M、Korthuis RJ。缺血/再灌注损伤的细胞生物学。Int-Rev细胞分子生物学。2012;298:229-317。doi:10.1016/B978-0-12-394309-5.00006-7。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Olmez I，Ozyurt H.活性氧与缺血性脑血管病。《神经化学国际》2012；60(2):208–212. doi:10.1016/j.neuint.2011.11.009。-内政部-公共医学
    1. Kinouchi H，Epstein CJ，Mizui T，Carlson E，Chen SF，Chan PH.过度表达CuZn超氧化物歧化酶转基因小鼠局灶性脑缺血损伤的减轻。美国国家科学院院刊1991；88（24）：11158–11162。doi:10.1073/pnas.88.24.11158。-内政部-项目管理咨询公司-公共医学