基于弥散张量成像技术探讨CYP46A1基因及24S-OHC水平对老年人脑白质微结构及认知功能的影响机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81701044
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    邢怡
  • 依托单位：
    首都医科大学
  • 学科分类：
    H0902.意识障碍与认知功能障碍
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

White matter abnormalities caused by myelin breakdown is an important risk factor for cognitive impairment. Therefore, it is highly meaningful to investigate the mechanisms of white matter lesions. Myelin encasing axons and allowing more efficient signal transduction is a major component of the white matter, while cholesterol is an important component of myelin. Thus, brain cholesterol metabolism is essential for the integrity and normal function of myelin. Cholesterol homeostasis is dependent upon the metabolism of cholesterol to 24S-hydroxycholesterol (24S-OHC) by cholesterol 24S-hydroxylase (CYP46A1). Its ability to diffuse directly into the blood makes 24S-OHC a less invasive and direct marker of cerebral cholesterol metabolism. In our previous studies, it was suggested that CYP46A1 regulated the expression of key proteins on cognitive pathways, including NMDAR, PSD95, synapthophysin and synapsin-1. However, whether CYP46A1 could influence cognitive functions through its effects on white matter integrity is still unknown. This project will apply diffusion tensor imaging (DTI) to investigate the effects of CYP46A1 gene polymorphisms and plasma 24S-OHC levels on the white matter microstructure and cognitive impairments. This study will reveal the underlying mechanisms between CYP46A1, white matter integrity and cognitive performances. Furthermore, we aim to provide a theoretical basis for regulating the function of CYP46A1 to alleviate white matter damage and improve cognitive functions.
髓鞘是脑白质的主要组成部分，也是脑内信息快速传递的结构基础。髓鞘脱失导致的脑白质病变是老年人出现认知损害的重要危险因素。胆固醇是髓鞘的主要成分，胆固醇稳态对髓鞘的完整和功能至关重要。脑内胆固醇的清除及合成的反馈调节需依赖胆固醇24S-羟化酶（CYP46A1）将胆固醇转变为24S-羟基胆固醇（24S-OHC）而直接透过血脑屏障排出。外周血90%的24S-OHC来源于中枢神经系统，可直接反映脑内胆固醇代谢情况。本项目组前期工作已证明CYP46A1可调节认知通路关键蛋白，但CYP46A1是否可通过影响脑白质结构来作用于认知功能尚缺乏研究。本项目将探讨CYP46A1基因多态性及血浆24S-OHC水平对老年人认知功能的影响，并应用弥散张量成像技术研究脑白质微结构以明确其作用机制。本项目将对通过调节CYP46A1的功能来减缓脑白质损害、改善认知功能奠定理论基础。

结项摘要

脑白质变性在核磁上表现为脑白质高信号被普遍认为是脑小血管病的主要表现之一，是血管性认知障碍发生的重要危险因素，但是目前脑白质变性的发病机制及其对认知功能的影响机制尚不清楚。本项目一方面从脑白质变性的发病机制方面探讨CYP46A1基因多态性及血浆24S-OHC水平对老年人认知功能的影响，并应用弥散张量成像技术研究脑白质微结构以明确其作用机制。另一方面通过该项目建立核磁表现脑白质高信号的老年人的纵向队列，利用所收集的详细神经心理学指标及多模态核磁数据，探讨血管性认知障碍患者的早期预测及干预方法。目前研究结果显示利用弥散张量成像的全脑平均FA值对脑白质变性患者预测认知障碍的发生具有重要的意义，优于海马体积及全脑灰质体积的预测价值。应用功能核磁数据发现，脑功能活动的异常特别是前额叶区在脑白质变性患者对认知的影响中具有中介效应，即脑白质变性对前额区脑功能活动的影响是其导致认知下降的机制之一。利用建立的脑白质变性患者队列，完成了针对血管性认知障碍患者认知训练的研究（Cog-VACCINE研究），结果显示经过连续7周，每周5天，每天30分钟的计算机化认知训练，可显著提升训练组的整体认知功能，且训练后干预组患者脑默认网络（DMN）与执行控制网络（ECN）间的连接显著增强。综上，通过本项目，将对脑白质变性患者的发病机制、早期预测血管性认知障碍的发生及早期治疗具有重要的意义。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A novel mutation in the CYP27A1 gene in a family with cerebrotendinous xanthomatosis
脑腱黄瘤病家系 CYP27A1 基因的新突变
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Int J Neurosci.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yi Tang;Yanqiu Liu;Dan Li;Dongmei Guo;Yi Xing
  • 通讯作者：
    Yi Xing
The effects of 7-week cognitive training in patients with vascular cognitive impairment, no dementia (the Cog-VACCINE study): A randomized controlled trial
7 周认知训练对血管性认知障碍（无痴呆）患者的影响（Cog-VACCINE 研究）：一项随机对照试验
  • DOI：
    10.12688/wellcomeopenres.15486.1
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Alzheimer's and Dementia
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Tang Yi;Xing Yi;Zhu Zude;He Yong;Li Fang;Yang Jianwei;Liu Qing;Li Fangyu;Teipel Stefan J.;Zhao Guoguang;Jia Jianping
  • 通讯作者：
    Jia Jianping
The Efficacy of COGnitive tRaining in patiEnts with Amnestic mild coGnitive impairmENT (COG-REAGENT): Protocol for a Multi-Center Randomized Controlled Trial
认知训练对遗忘性轻度认知障碍患者的功效（COG-REAGENT）：多中心随机对照试验方案
  • DOI：
    10.3233/jad-191314
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of Alzheimer's Disease
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Xing Yi;Zhu Zude;Du Yifeng;Zhang Junjian;Qu Qiumin;Sun Li;Li Yang;Guo Yanjun;Peng Guoping;Liu Yong;Yu Yueyi;Qiao Yuchen;Xie Beijia;Shi Xinrui;Lu Jie;Jia Jianping;Tang Yi
  • 通讯作者：
    Tang Yi

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阿尔茨海默病患者性腺轴激素水平与认知功能的相关性及载脂蛋白E基因的调节作用
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  • 作者：
    唐毅;邢怡;秦伟;贾建平
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    贾建平
问题式教学法结合病案式教学法对神经内科学生临床思维能力的影响.
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    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    中国医药导报
  • 影响因子：
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  • 作者：
    刘江红;邢怡;詹淑琴
  • 通讯作者：
    詹淑琴

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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