近日，復(fù)旦大學(xué)腦科學(xué)研究院高艷琴課題組與上海市肺科醫(yī)院合作，研究發(fā)現(xiàn)ASK1-K716R點(diǎn)突變抑制ASK1的活性，同時(shí)也抑制腦內(nèi)促凋亡JNKs通路和促炎癥p38通路的激活，進(jìn)一步研究也證實(shí)了ASK1-K716R抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞中下游JNKs的激活，減少內(nèi)皮細(xì)胞凋亡和TJ蛋白丟失，保護(hù)了BBB完整性，并且減少神經(jīng)元損傷以及白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能損傷，同時(shí)減輕腦內(nèi)的炎癥反應(yīng)，最終改善小鼠TBI后長(zhǎng)期的感覺運(yùn)動(dòng)和記憶等神經(jīng)功能障礙。其研究論文在線發(fā)表于Journal of Neuroinflammation雜志上。

創(chuàng)傷性顱腦損傷（Traumatic brain injury，TBI）是引起全球廣泛關(guān)注的健康問題。凋亡信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1（Apoptosis signalregulating kinase 1，ASK1）是多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）疾病的關(guān)鍵分子，通過磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)分別激活p38和JNK通路，從而參與細(xì)胞死亡以及炎癥反應(yīng)等。近年來研究發(fā)現(xiàn)ASK1敲除后對(duì)缺血性卒中和癲癇具有潛在的神經(jīng)保護(hù)作用。越來越多的研究證明ASK1的活性抑制在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病、促進(jìn)腦損傷后神經(jīng)功能恢復(fù)方面具有相當(dāng)大的治療潛力。然而，ASK1對(duì)TBI的具體影響及其潛在機(jī)制仍不清楚。

此研究利用Crispr/Cas9系統(tǒng)構(gòu)建了攜帶位點(diǎn)特異性突變的ASK1 Map3k5-e（K716R）的轉(zhuǎn)基因小鼠，采用控制性皮質(zhì)撞擊法制備TBI模型，發(fā)現(xiàn)ASK1-K716R不改變小鼠體內(nèi)ASK1的mRNA及其總蛋白的表達(dá)，但抑制TBI后ASK1蛋白磷酸化及其激酶活性，提示ASK1在TBI后發(fā)揮作用。Western blot證實(shí)ASK1-K716R可有效抑制TBI后ASK1、JNKs和p38的磷酸化。此外，提取腦內(nèi)微血管進(jìn)一步行免疫印跡分析發(fā)現(xiàn)，ASK1-K716R通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞ASK1/JNKs的激活，從而改善TBI后BBB的損傷，提示內(nèi)皮細(xì)胞中ASK1可能僅激活下游JNK促凋亡通路的激活。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，ASK1-K716R可有效抑制外周免疫細(xì)胞向腦實(shí)質(zhì)的浸潤(rùn)，調(diào)節(jié)小膠質(zhì)/巨噬細(xì)胞極化，并下調(diào)多種促炎因子的表達(dá)，進(jìn)而減少神經(jīng)炎癥的發(fā)生。此外，ASK1-K716R可減輕TBI后的腦白質(zhì)損傷，改善有髓和無髓神經(jīng)纖維的神經(jīng)傳導(dǎo)功能。與此同時(shí)，ASK1-K716R顯著改善了TBI后長(zhǎng)期感覺運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能障礙，表明靶向抑制ASK1活性可在TBI后發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。

該論文的第一作者為孟珊碩士研究生，高艷琴教授和施宏教授為共同通訊作者。該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、教育部腦科學(xué)前沿中心、上海市科技重大專項(xiàng)和張江實(shí)驗(yàn)室等的資助和支持。