Id2与ARSB联合应用促进脊髓损伤后轴突再生和功能恢复的实验研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81601066
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    17.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H0910.神经损伤、修复与再生
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

The failure of axonal regeneration following adult spinal cord injury (SCI) has been mainly attributed to the diminished intrinsic regenerative capacity of mature neuron and the extrinsic inhibitory environment. We previously showed that transcription regulator Id2 can stimulate the intrinsic growth ability of adult neuron, however it failed to overcome the inhibition of CSPGs, which is one of the key players in preventing axonal regeneration. In an effort to find strategies to overcome CSPG inhibition, we found arylsulfatase B, an enzyme clinically used for treatment of Mucopolysaccharidosis type VI, can hydrolyze sulfate groups of N-Acetyl-D-galactosamine in the glycosaminoglycan side chains of CSPGs and hence reduce its inhibitory effect on neurite outgrowth. Based on these findings, we hypothesize that: a combinatorial treatment with Id2 to stimulate intrinsic regenerative capacity plus ARSB to block extrinsic CSPG inhibition can synergistically boost the axonal regeneration, circuits remodeling and functional recovery following SCI. In this proposal, we aimed to test this hypothesis both in primary cell cultures and in a mouse dorsal spinal cord hemisection model. We will assess the combination therapy on axonal regeneration, synaptic remodeling as well as functional recovery. We expect enhanced axonal regeneration and functional recovery will be achieved by this combination therapy. This study may provide a novel strategy for the treatment of SCI.
通过刺激轴突再生来重塑代偿性神经环路和实现功能恢复是脊髓损伤修复的重要研究方向。成年中枢神经不能再生的原因主要有神经元本身缺乏再生能力和损伤微环境存在硫酸软骨素蛋白聚糖(CSPGs)等再生抑制分子。我们前期研究表明:转录调控因子Id2可激发成年神经元内在活力,但不足以克服损伤处堆积的CSPG对轴突再生的屏障作用,提示有必要联合消除CSPGs抑制作用的策略。我们体外研究发现:临床上用于治疗粘多糖贮积症的芳基硫酸酯酶B(ARSB)可水解CSPGs上的硫酸酯基团从而消除其对轴突再生的抑制。因此我们提出假说:提高神经元Id2的表达并联合ARSB酶解损伤处的CSPGs可促进脊髓损伤后的轴突再生和功能恢复。本项目旨在细胞实验和脊髓损伤动物模型中明确Id2与ARSB联合应用的效果,包括对轴突再生、突触重建及动物功能恢复情况进行评估;并探讨Id2和ARSB的作用机制。该研究有望为脊髓损伤修复提供新策略。

结项摘要

通过重塑代偿性神经环路来实现功能恢复是脊髓损伤修复的一个重要研究方向。造成脊髓损伤再生失败的原因主要有:1)成年神经元自身缺乏生长能力;2)损伤局部存在硫酸软骨素蛋白聚糖(CSPGs)等抑制分子,不利于轴突再生。因此要促进轴突再生并重建神经环路需要在提高神经元内在活力的同时消除CSPGs等的抑制。前期发现:临床药物芳基硫酸酯酶ARSB可降解CSPGs的硫酸酯基团,而转录调控因子Id2可激发成年神经元内在生长活力。在本项目中,我们利用体外细胞实验及体内脊髓损伤动物模型开展系列研究,主要取得了如下研究进展:1)进一步明确了Id2对神经元轴突生长的促进作用,并发现Id2通过上调Neurogenin2来促进轴突生长这一新机制;2)证明提高星形胶质细胞中ARSB的表达可促进神经元轴突生长,而降低星形胶质ARSB的表达抑制轴突生长;3)单用Id2无法有效克服CSPGs的抑制作用,而联合应用Id2和ARSB可使神经元有效克服CSPGs对轴突生长的抑制作用;4)在胸段脊髓损伤后,过表达Id2可促进脊髓损伤下游腰段脊髓内的轴突代偿性出芽及环路重建;5)在脊髓损伤区域过表达ARSB可促进皮质脊髓束的再生和动物运功功能恢复。我们通过本项目的研究为脊髓损伤轴突再生找到了Neuregenin2这一新的靶点,并证明临床药物ARSB有促进脊髓损伤后轴突再生的效果,具备一定的转化前景。

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(2)
专利数量(0)
Inhibitor of DNA binding 2 promotes axonal growth through upregulation of Neurogenin2.
DNA 结合抑制剂 2 通过上调 Neurogenin2 促进轴突生长。
  • DOI:
    10.1016/j.expneurol.2019.112966
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Experimental Neurology
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Huang Zhonghai;Liu Jing;Jin Jingyu;Chen Qingpei;Shields Lisa B E;Zhang Yi Ping;Shields Christopher B;Zhou Libing;Zhou Bing;Yu Panpan
  • 通讯作者:
    Yu Panpan
Effect of chondroitin sulfate proteoglycans on neuronal cell adhesion, spreading and neurite growth in culture.
硫酸软骨素蛋白聚糖对培养物中神经元细胞粘附、扩散和神经突生长的影响。
  • DOI:
    10.4103/1673-5374.226398
  • 发表时间:
    2018-03
  • 期刊:
    Neural Regeneration Research
  • 影响因子:
    6.1
  • 作者:
    Jin J;Tilve S;Huang Z;Zhou L;Geller HM;Yu P
  • 通讯作者:
    Yu P
Flexible Roles for Proteoglycan Sulfation and Receptor Signaling.
蛋白多糖硫酸化和受体信号转导的灵活作用。
  • DOI:
    10.1016/j.tins.2017.10.005
  • 发表时间:
    2018-01
  • 期刊:
    Trends in Neurosciences
  • 影响因子:
    15.9
  • 作者:
    Yu P;Pearson CS;Geller HM
  • 通讯作者:
    Geller HM

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其他文献

儿童Rolandic癫痫的诊治进展
  • DOI:
    10.19845/j.cnki.zfysjjbzz.2017.12.025
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中风与神经疾病杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于盼盼;孙燕红;陈天玉;梁建民
  • 通讯作者:
    梁建民
儿童Rolandic 癫痫的诊治进展
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中风与神经疾病杂志
  • 影响因子:
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  • 作者:
    于盼盼;孙燕红;陈天玉;梁建民
  • 通讯作者:
    梁建民
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  • DOI:
    1003-2754(2017)12-1133-05
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    中风与神经疾病杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    于盼盼;梁建民
  • 通讯作者:
    梁建民
Stability and cytotoxicity of angiotensin-I-converting enzyme inhibitory peptides derived from bovine casein
牛酪蛋白来源的血管紧张素-I-转换酶抑制肽的稳定性和细胞毒性
  • DOI:
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  • 期刊:
    Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邬威;于盼盼;张凤阳;姜瞻梅
  • 通讯作者:
    姜瞻梅
基于微波S参数测试的MOSFET小信号参数半分析法提取
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    南通大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    周影;于盼盼;高建军
  • 通讯作者:
    高建军

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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

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          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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