研究背景
受體相互作用蛋白激酶1（RIPK1）在腦缺血再灌注（I/R）損傷的壞死和凋亡調(diào)控中起著重要作用，但其激酶活性在缺血性腦卒中中的調(diào)節(jié)機(jī)制尚不清楚。山東大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院劉慧青教授、高成江教授、陳琳副教授團(tuán)隊(duì)在A(yíng)cta Pharmaceutica Sinica B (IF 14.6)上發(fā)表文章“The protein arginine methyltransferase PRMT1 ameliorates cerebral ischemia–reperfusion injury by suppressing RIPK1mediated necroptosis and apoptosis”，發(fā)現(xiàn)PRMT1通過(guò)抑制RIPK1激活來(lái)阻斷壞死和凋亡，從而防止I/R損傷，并表明PRMT1將成為治療缺血性卒中的潛在靶點(diǎn)。

· 維真助力 - AAV ·
實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：8-10周齡雄性野生型C57BL/6小鼠
病毒產(chǎn)品：AAV9-hSyn-PRMT1、AAV9-EV
注射方式：立體定位注射-左側(cè)皮質(zhì)
病毒用量：2 μL（1.0×10^13 vg/mL）

結(jié)果展示
1. PRMT1通過(guò)促進(jìn)RIPK1 R658甲基化抑制RIPK1自磷酸化
作者發(fā)現(xiàn)腦I/R損傷后PRMT1蛋白水平下調(diào)，并與p-RIPK1呈負(fù)相關(guān)。在OGD/R處理的PC12細(xì)胞中，PRMT1的藥物抑制和基因敲除增強(qiáng)了壞死和凋亡，但PRMT1過(guò)表達(dá)抑制RIPK1介導(dǎo)的壞死和凋亡，并發(fā)現(xiàn)PRMT1通過(guò)抑制RIPK1的激活，減輕了OGD/R誘導(dǎo)的PC12細(xì)胞壞死和凋亡。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)PRMT1與RIPK1直接相互作用，通過(guò)促進(jìn)RIPK1 R658甲基化抑制RIPK1自磷酸化，表明PRMT1通過(guò)催化R658處的RIPK1精氨酸甲基化發(fā)揮其神經(jīng)保護(hù)作用。

圖1. PRMT1通過(guò)促進(jìn)RIPK1的甲基化來(lái)抑制其自身磷酸化

2. PRMT1的藥物抑制或基因消融加重了MCAO/R小鼠的腦損傷
為了進(jìn)一步研究PRMT1在體內(nèi)腦I/R損傷中的潛在作用，作者在MCAO/R前30分鐘將MS023（PRMT1的抑制劑）注射至小鼠腦室內(nèi)。發(fā)現(xiàn)MS023處理明顯增加了MCAO/R誘導(dǎo)的神經(jīng)功能缺損評(píng)分和梗死體積，加重了海馬和皮質(zhì)神經(jīng)元形態(tài)損傷，增加了TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量。此外MS023進(jìn)一步增加了I/R腦組織中p-RIPK1（S166）、p-MLKL（S345）和活化型Caspase-3蛋白水平，以及IL-1β、IL-6和TNF-α等促炎細(xì)胞因子的mRNA水平。作者還構(gòu)建了Prmt1神經(jīng)元條件性敲除小鼠（Prmt1 CKO），然后對(duì)Prmt1 CKO小鼠和WT對(duì)照進(jìn)行了2小時(shí)MCAO和24小時(shí)再灌注。同樣發(fā)現(xiàn)PRMT1缺乏會(huì)增加神經(jīng)功能缺損評(píng)分、梗死體積和TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞比例，提高p-RIPK1（S166）、p-MLKL（S345）和活化型Caspase-3蛋白水平。這些數(shù)據(jù)表明Prmt1的藥物抑制或基因敲除加劇了腦I/R損傷。

圖2. PRMT1缺乏加劇了腦I/R損傷

3.PRMT1過(guò)表達(dá)可減輕MCAO/R所致的腦損傷
基于神經(jīng)元中PRMT1的明顯下調(diào)，作者通過(guò)將AAV-PRMT1注射至小鼠腦中過(guò)表達(dá)PRMT1，并通過(guò)腦切片中的GFP熒光和皮質(zhì)組織的蛋白質(zhì)印跡分析評(píng)估了PRMT1過(guò)表達(dá)的效率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示PRMT1過(guò)表達(dá)顯著減輕了MCAO/R小鼠的腦I/R損傷。此外在MCAO/R后，PRMT1過(guò)表達(dá)小鼠中TUNEL陽(yáng)性細(xì)胞的比例低于對(duì)照小鼠。同時(shí)PRMT1過(guò)表達(dá)抑制了I/R腦組織中RIPK1及其下游信號(hào)p-MLKL的激活（S345）和活化型Caspase-3蛋白水平，降低了MCAO/R后缺血腦組織中促炎細(xì)胞因子的mRNA水平。

圖3. AAV-PRMT1改善MCAO/R所致的腦損傷

實(shí)驗(yàn)結(jié)論
本研究發(fā)現(xiàn)PRMT1是腦I/R損傷后RIPK1依賴(lài)性凋亡和壞死的調(diào)節(jié)因子，在機(jī)制上PRMT1直接靶向RIPK1并介導(dǎo)其修飾，抑制RIPK1的二聚化和磷酸化，從而減輕RIPK1依賴(lài)性凋亡和壞死。腦I/R損傷引發(fā)PRMT1的下調(diào)，促進(jìn)RIPK1的激活，加重腦損傷。鑒于PRMT1在腦I/R損傷中的關(guān)鍵作用，PRMT1將成為治療中風(fēng)的潛在治療靶點(diǎn)。