缺血性神經退化與PKCε之相關性


圖1:全腦缺血後PKCε基因去除小鼠(-/-)其海馬腦區神經退化較野生型對照小鼠(+/+)明顯縮小。紅色箭頭指示退化神經元縮小的細胞核

心臟驟停是許多國家主要死亡原因之一。近年來由於生活壓力以及人口老化,心臟驟停人數呈現逐年遞增的趨勢。心臟驟停後昏迷超過十分鐘以上,死亡的比率則大幅上升,且多伴隨著某種程度的神經退化,影響日後正常認知功能以及造成失憶後遺症。本院神經及精神醫學研究中心周文海助研究員及其研究團隊建立小鼠全腦缺血模型與巴恩斯迷宮(Barnes maze),研究全腦缺血後所導致的神經退化、學習和記憶的缺損。研究團隊利用蛋白磷酸激酶C epsilon(protein kinase C epsilon, PKCε)基因去除小鼠(圖1)發現一個新的訊息傳遞路徑1, 2),由PKCε磷酸化轉錄活化因子2(activating transcription factor 2, ATF2)的Thr52,促進ATF2的核滯留和轉錄活性,進而調控全腦缺血後的神經退化(圖2)。研究團隊發現,全腦缺血後PKCε表達減少,導致ATF2在細胞核亦逐漸減少,並在粒線體中增加。本項研究進一步説明,小鼠全腦缺血模型與巴恩斯迷宮可作為一個動物模型、行為測試的平台,用以研究調控全腦缺血後神經退化的訊息路徑,亦可運用於篩選抑制ATF2粒線體轉移與減緩神經退化的新藥。研究結果已刊登於Journal of Neuroscience ResearchBMC Neuroscience期刊。


圖2:全腦缺血後,PKCε-ATF2-Thr52磷酸化訊息路徑調控神經退化

國際期刊論文:

  1. Kumar, V., Weng, Y.-C., Wu, Y.-C., Huang, Y.-T, Liu, T.-H., Kristian, T., Liu, Y.-L., Tsou, H.-H., *Chou, W.-H. (2019) Genetic inhibition of PKCε attenuates neurodegeneration after global cerebral ischemia in male mice. Journal of Neuroscience Research. 97(4):444-455. doi: 10.1002/jnr.24362.
  2. Kumar, V., Weng, Y.-C., Wu, Y.-C., Huang, Y.-T, *Chou, W.-H. (2018) PKCε phosphorylation regulates the mitochondrial translocation of ATF2 in ischemia-induced neurodegeneration. BMC Neuroscience. 19:76. doi: 10.1186/s12868-018-0479-z.

文/圖:神經及精神醫學研究中心周文海助研究員、江浥塵研究助理

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