探討不同選擇作用之組織蛋白去乙醯酶調節成分抑制神經發炎之機制及其對腦內出血與腦炎之治療特性評估(3/3)

許多腦部原發性或續發性疾病均與腦內異常發炎有關，而腦內發炎的病理機制牽涉 到多種高複雜性神經相關之細胞與組織發炎病程。因此至今雖可依其病因區分多種治 療，但其治療相當不易且多為支持性經驗療法。許多文獻指出，有關腦內出血性中風 (intracerebral haemorrhage stroke, ICH)所引發的腦部發炎與血腦障壁損壞，合併導致腦 水腫與神經組織損傷。其中腦部發炎的分子性機制包括凝血因子thrombin 刺激、巨噬 細胞的活化、大量釋出之發炎介質、血紫質含鐵成份之傷害及分解性蛋白酵素之崩解 組織。同樣地，由微生物致病性相關內毒素所誘發之腦炎(encephalitis)其病理機制與發 炎細胞(單核球與小神經膠細胞)的過度活化及發炎介質的表現均有相當高之關聯性。特 別是組織蛋白去乙醯酵素(histone deacetylase, HDAC)與組織蛋白轉移乙醯酵素(histone acetyltransferase, HAT)之動態協調性反應可以調節基因的表現與訊息因子的活化。此種 細胞核內或核外蛋白所進行的乙醯化調控，可改變細胞的功能作用、形態與iPS-類之 逆分化。此類表徵基因性調控(epigenetic regulation)藉由改變細胞特定蛋白乙醯化之變 化，以影響相關發炎基因之表現，並參與調節許多組織之發炎反應。目前可影響組織 蛋白去乙醯酵素活性與作用之成份包括抑制活性及活化誘發性二大類成分。近年許多 證據發現同樣為組織蛋白去乙醯酵素抑制劑(HDACi)卻對發炎基因的表現有相異之作 用，而HDAC 活化劑卻有降低發炎基因表現之反應。此顯示有關特定組織蛋白去乙醯 酵素(HDAC)調控腦內發炎細胞(如單核球及神經小膠質細胞)對發炎介質的表現與功能 以及腦內發炎的交互關係目前仍不清楚。根據本實驗室初步之研究結果顯示，特定組 織蛋白去乙醯酵素抑制性成份(PBHA)具濃度效應抑制基質金屬蛋白酵素(MMP-9)的活 化與產生，並能改善腦內出血之異常基質金屬蛋白酵素活化。本計畫主要探討四大主 題，第一點評估有潛力的組織蛋白去乙醯酵素作用調節成分以探討其對不同細胞激素 刺激單核球與小神經膠細胞所引起基質金屬蛋白酵素與發炎介質的表現與相關細胞功 能變化( 如吞噬與分化) ， 並且釐清上述成分對特定組織蛋白去乙醯酵素 (isoenzyme-specific HDAC)之選擇性作用與功能性差異。另外，將進一步了解組織蛋白 去乙醯酵素(HDAC)的抑制作用是否也影響chemokines 引起發炎細胞之趨化或侵入作 用(chemotaxis/invasion)。第二點利用表現型生物晶片(RNA microarray)及分子生物方法 更進一步探討比較於單核球與小神經膠細胞內特定選擇性組織蛋白去乙醯酵素活化劑 及其他抑制劑對基質金屬蛋白酵素與細胞激素(TNF-或IL-6 等)表現及細胞功能之訊 息種類與詳細分子機轉(如p65, ASK, MKP 及HSP)，尤其針對NF-B 或其他轉錄因子 之機轉角色探討。第三點在活體神經發炎研究方面，將利用腦內出血或不同腦炎動物 模式以探討腦中異常發炎介質與腦組織損傷產生及其與組織蛋白去乙醯酵素(HDAC) 調節相關的訊息機轉，尤其是小神經膠細胞與單核球在其間所扮演之角色。最後，由 上述多種活體動物模式與人類腦組織晶片(tissue array)以印證探討具選擇性組織蛋白去 乙醯酵素(HDAC)之調節成分在腦部發炎治療之可能性，進而開發有潛力治療出血性腦 中風與腦炎之新方式。