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附件：长沙市第四医院拟推荐第十九届湖南医学科技奖候选项目的公示材料

长沙市第四医院2022年6月9日

附件

长沙市第四医院拟推荐第十九届湖南医学科技奖

候选项目的公示材料

1.项目名称牡荆素B1抗脑缺血再灌注氧化应激损伤作用及机制研究

2.推荐单位长沙市医学会

3.推荐意见：本项目选题思路清晰、创新性较强，研究者从缺血性脑卒中发病机制入手，通过构建SD大鼠脑缺血再灌注损伤模型及低氧复氧SH-SY5Y细胞模型模拟缺血脑卒中的发生，发现脑缺血/再灌注损伤时脑组织中活性氧过量生成（氧化应激爆发），神经细胞发生凋亡，伴随miR-92b、miR-532、miR-652的表达下调及NOX2、NOX4的表达上调。最终证明miR-92b/ NOX4轴、miR-532/miR-652/ NOX2轴在脑缺血再灌注损伤中作用关键，同时发现牡荆素VB1对抗脑缺血再灌注氧化损伤的作用机制涉及miR-92b/ NOX4轴及miR-532/miR-652/ NOX2轴的表达调控。该项目的完成为脑缺血再灌注损伤的发病机制提供了新的理论依据和实验证据，同时为脑缺血再灌注损伤的救治提供了全新的治疗靶点和潜在的救治药物，具有巨大的社会效益和潜在的经济前景。因此，推荐该项目参与湖南省第十九届医学科技奖的评选。

4.项目简介

研究内容（目的、方法、结果）

本项目旨在探讨NOX介导的氧化应激损伤在脑缺血再灌注损伤的作用及基于NOX表达调控寻找脑缺血再灌注损伤救治药物。通过构建SD大鼠脑缺血再灌注损伤模型（MCAO）及低氧/复氧SH-SY5Y细胞模型，结合药物干预（牡荆素B1 或 antagomir）等手段，在体或体外模拟缺血脑卒中溶栓再通后发生的再灌注损伤过程。TTC染色及神经生物学功能分析观察大鼠的脑梗死及神经功能受损情况；免疫组织化学（HE染色、尼式染色、TUNNEL染色）观察组织形态的变化及凋亡；流式细胞术检测细胞凋亡情况；化学发光法检测ROS水平；生物信息学预测NOX与miRNAs的相互作用；miRNA功能研究及荧光素酶报告基因实验证实NOX与miRNAs的相互作用及确定NOX(2/4)的靶miRNAs；基因表达（real-time PCR、western blotting、）分析NOX、miRNAs等基因的表达变化。与正常对照相比，脑缺血再灌注损伤大鼠发生了明显的脑梗死（TTC染色白色）及功能明显受损（神经功能评分大于2）；脑组织结构发生了明显变化（HE染色表现为细胞核明显的核浓缩、碎裂；尼氏体发生了明显的形变）；神经细胞出现明显的凋亡（TUNEL染色阳性细胞明显增加）；脑组织中活性氧过量生成（爆发）；脑组织中miR-92b、miR-532、miR-652的表达水平明显下调，而NOX2、NOX4的表达水平明显上调。生物信息分析表明NOX4是miR-92b的预测靶基因, NOX2是 miR-532/miR-652的预测靶基因。功能分析发现miR-92b、miR-532、miR-652过表达（mimic或agmir转染）可以显著减少NOX2或NOX4的表达、减少活性氧的生成及减少细胞凋亡的发生（或梗死体积减少）。这表明miR-92b通过靶向调控NOX4、miR-532/miR-652通过靶向调控NOX2的表达参与了脑缺血再灌注损伤，是脑缺血再灌注损伤救治的重要靶点。牡荆素B1干预可以剂量依赖性地减少MCAO大鼠的脑梗死面积、改善大鼠的脑功能；改善脑组织的形态结构、抑制神经细胞的凋亡发生，明显减少脑组织ROS的水平，上调脑组织中miR-92b、miR-532、miR-652的表达水平及下调NOX2、NOX4的表达水平。这说明牡荆素B1是潜在的抗氧化药物，可以用于脑缺血再灌注损伤的治疗，其作用机制涉及miR-92b/NOX4轴、miR-532/miR-652/NOX2轴的表达调控。

科技创新点

（1）本项目从缺血脑卒中溶栓再通后出现再灌注损伤的临床问题入手，聚焦miRNAs与促氧化酶基因NOX之间的

关系，证明miRNA/NOX轴介导的氧化应激在脑缺血再灌注损伤的中作用关键，为脑缺血再灌注损伤的发病机制提供了全新的理论支撑。

（2）本项目首次发现miR-92b通过靶向调控NOX4、miR-532/miR-652通过靶向调控NOX2参与脑缺血再灌注氧化应激损伤，是缺血脑卒中防治的重要靶点；

（3）本项目首次发现牡荆素对抗脑缺血再灌注氧化应激损伤的分子机制涉及miR-92b/NOX4轴、miR-532/miR-652/NOX2轴的表达调控，是潜在的缺血脑卒中救治药物。

科学价值

本项目发现miR-92b、miR-532、miR-652的低表达与脑缺血再灌注氧化应激损伤有关，而其机制涉及经典的促氧化酶基因NOX2、NOX4的表达调控，是缺血脑卒中全新的救治靶点。同时，本项目发现牡荆素B1的抗氧化作用与miR-92b/NOX4轴、miR-532/miR-652/NOX2轴的表达调控有关，是抗氧化的潜在药物。本项目为脑缺血再灌注损伤的发病机制及救治提供了全新的理论依据和实验证据。

社会效益

本项目共培养了硕士研究生2名，为药理学的科研与教学做出了一定的贡献。本项目发现了脑缺血再灌注氧化损伤新的治疗靶点和潜在的救治药物，这将为临床攻克脑缺血再灌注损伤奠定了前期的实验基础，具有十分重要的现实意义。

经济效益

本项目为基础医学方面的基础药理学研究，虽然不直接产生经济效益，但该项目旨在探讨脑缺血再灌注损伤的发病机制和救治药物，一旦转化成功，市场潜力巨大。

5.知识产权证明目录

不适用

6.代表性论文目录

（1）. Zheng Lou, Ai-Ping Wang, Xiao-Ming Duan,Guo-Huang Hu,Gui-Lin Song,Mei-Ling Zuo,Zhong-Bao Yang. Upregulation of NOX2 and NOX4 Mediated by TGF-β Signaling Pathway Exacerbates Cerebral Ischemia/Reperfusion Oxidative Stress Physiol Biochem. 2018 Apr 28;46(5):2103-2113

(2.) Zuo, M. L., Wang, A. P., Song, G. L., & Yang, Z. B. (2020). miR-652 protects rats from cerebral ischemia/reperfusion oxidative stress injury by directly targeting NOX2. Biomedicine & Pharmacotherapy, 124, 109860.

(3). Li Mao, Mei-ling Zuo, Ai-Ping Wang, Ying Tian, Li-Chen Dong, Tao-Ming Li, Da-Bin Kuang, Gui-Lin Song and Zhong-Bao Yang；Low expression of miR‑532‑3p contributes to cerebral ischemia/reperfusion oxidative stress injury by directly targeting NOX2；Molecular Medicine Reports, 22: 2415-2423, 2020

(4). Lou, Z., Wang, A. P., Duan, X. M., Hu, G. H., Zuo, M. L., & Yang, Z. B. (2018). Role of ALK5/SMAD2/3 signaling in the regulation of NOX expression in cerebral ischemia/reperfusion injury. Experimental and Therapeutic Medicine, 16(3), 1671-1678.

7.完成人情况，包括姓名、排名、职称、行政职务、工作单位、对本项目的贡献

完成人情况见下表：

姓名

排名

职称

行政职务

工作单位

对本项目的贡献

杨中保

1

副主任药师

副主任

长沙市第四医院

该项目负责人，在该项目中的贡献为实验方案的设计、指导实验的实施，实验数据整理与分析，论文起草与发表等。

左美玲

2

主任药师

主任

长沙市第四医院

在该项目中主要贡献为经费资助，负责实验设计与指导。

毛丽

3

讲师

基础医学系主任

长沙卫生职业技术学院

在本项目中主要负责病理切片实验及结果的解读等。

旷达彬

4

副主任药师

无

长沙市第四医院

在该项目中的主要贡献为负责部分实验及实验数据整理

李逃明

5

主管药师

无

长沙市第四医院

在该项目中的贡献为负责部分实验及论文的起草

董李晨

6

副主任药师

无

长沙市第四医院

在该项目中的贡献为负责部分实验及论文起草

8.完成单位情况，包括单位名称、排名，对本项目的贡献。

作为本项目研究的主要完成单位，长沙市第四医院在项目立项、项目启动、资金配套、研究进度管理、人员配备、科技成果转化及相关实验场地、实验设备等方面提供了保障。在该项目的完成过程中，长沙市第四医院为保证项目能按时结题，积极为科研人员松绑，保证了项目完成所需的必要时间、人力、物力。在科技成果转化过程中，长沙市第四医院给予论文版面费报销，鼓励项目组发高水平论文。项目结题后，长沙市第四医院积极帮助项目组成员进行科学技术成果鉴定并获得了较好的评价结论。