脑缺血/再灌注损伤后，锌通过调节 HDAC6 表达激活自噬

《Neuroscience Letters》：Zinc activates autophagy by regulating HDAC6 expression following cerebral ischemia/reperfusion injury

　　

摘要

已有研究表明，细胞内锌蓄积和过度自噬有助于脑缺血/再灌注（I/R）后的神经元死亡。组蛋白去乙酰化酶6（HDAC6）含有一种锌依赖性活性位点，与自噬密切相关。然而，脑I/R后锌、HDAC6与自噬之间的关系尚不清楚。本研究旨在探讨缺血诱导的锌蓄积是否通过HDAC6激活自噬。大鼠经90分钟大脑中动脉闭塞期间接受锌螯合剂、自噬激活剂/抑制剂或HDAC6抑制剂处理。对梗死体积、神经功能缺损、蛋白表达以及神经元中HDAC6、Beclin1和锌的共定位进行了评估。我们的结果表明，脑I/R后Beclin1表达显著升高，而锌螯合显著削弱了这种升高。值得注意的是，用雷帕霉素重新激活自噬显著但未能完全消除TPEN介导的神经保护作用，表明锌诱导的自噬是脑I/R后神经元损伤的重要贡献因素。此外，免疫荧光显示HDAC6与Beclin1在缺血大鼠缺血半暗带中共定位，抑制HDAC6可降低Beclin1表达并减轻脑损伤。分子对接分析提示HDAC6与α-微管蛋白之间存在潜在相互作用，可能通过调节微管稳定性和自噬体转运来影响自噬。进一步地，螯合锌可降低HDAC6表达，而抑制HDAC6不影响锌水平，表明锌位于HDAC6的上游。总之，我们的研究结果揭示了脑I/R后神经元损伤的一个新型锌-HDAC6-自噬信号轴，提示靶向锌稳态或HDAC6可能是一种有前景的治疗策略。

章节摘要

意义陈述

本研究揭示了脑缺血/再灌注后神经元损伤中一种新型的锌-HDAC6-自噬信号轴，靶向锌稳态或HDAC6可能为缺血性脑损伤提供有前景的治疗策略。

局灶性脑缺血/再灌注大鼠模型

所有动物操作均经首都医科大学宣武医院机构动物护理和使用委员会批准，并按照国家卫生研究院（NIH）指南进行。雄性Sprague–Dawley大鼠（280–300 g）用3.5%安氟烷在N?O:O?（70%:30%）中麻醉。采用改良的血管内丝线法[2]诱导局灶性脑缺血。大鼠接受右侧大脑中动脉闭塞（MCAO）90分钟，随后通过撤出丝线进行再灌注。假手术组大鼠接受手术

缺血性脑中过度神经元自噬被激活，抑制自噬减轻缺血性脑损伤

Beclin1是自噬起始所必需的，其丰度是自噬活性的重要决定因素。为评估脑I/R损伤后自噬的变化，通过免疫荧光染色检测Beclin1表达。与假手术组相比，90分钟MCAO和24小时再灌注后，脑I/R显著增加了缺血半暗带的Beclin1免疫反应性（P < 0.05；图1A），表明脑I/R后自噬被激活。双重

讨论

本研究探讨了锌蓄积是否通过HDAC6介导的过度自噬促进脑I/R后的神经元损伤。我们的研究结果显示，脑I/R后缺血半暗带神经元中Beclin1表达显著上调，而锌螯合削弱了这种升高，表明缺血后锌蓄积促进了自噬。值得注意的是，雷帕霉素介导的自噬重新激活部分逆转了TPEN介导的

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CRediT作者贡献声明

刘河（He Liu）：写作–审阅与编辑，写作–初稿，可视化，调查研究，数据整理。杨楠（Nan Yang）：可视化，方法论，调查研究，数据整理。杨雪琪（Xueqi Yang）：写作–初稿，方法论，调查研究。赵海萍（Haiping Zhao）：写作–审阅与编辑，方法论，基金获取。严峰（Feng Yan）：方法论。朱跃泉（Yuequan Zhu）：可视化，调查研究。石文静（Wenjuan Shi）：方法论，调查研究。丁茂（Mao Ding）：方法论，调查研究。赵永梅（Yongmei Zhao）：写作–审阅与

未引用参考文献

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利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的可能影响本文所报道工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究由北京市自然科学基金（编号：L248069）和国家自然科学基金（编号：81971095）资助。

刘河（He Liu）| 杨楠（Nan Yang）| 杨雪琪（Xueqi Yang）| 赵海萍（Haiping Zhao）| 严峰（Feng Yan）| 朱跃泉（Yuequan Zhu）| 石文静（Wenjuan Shi）| 丁茂（Mao Ding）| 赵永梅（Yongmei Zhao）