小胶质细胞在脊髓背角突触传递可塑性变化中的作用及其机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    30970957
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    C0904.感觉与运动系统神经生物学
  • 结题年份:
    2012
  • 批准年份:
    2009
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

大量研究表明,脊髓背角小胶质细胞在病理性疼痛中起重要作用,但机制不清。我们和他人的研究表明伤害性刺激引起的脊髓背角C纤维诱发电位的长时程增强(LTP)介导了病理性疼痛。我们设想脊髓小胶质细胞可能通过调节神经元之间的突触可塑性而影响痛觉的传递。在预实验中我们观察到,抑制小胶质细胞可使强直电刺激不再引起LTP,相反引起长时程压抑(LTD);LTP形成后Src-家族激酶(SFKs)仅在脊髓背角小胶质细胞激活;抑制SFKs也可使强直电刺激引起LTD。这些结果强烈提示,小胶质细胞SFKs的激活与否决定初级传入C纤维与背角神经元间突触传递可塑性变化的方向。本项目拟采用电生理和分子生物学手段研究:SFKs的哪个(些)成员发挥上述作用;SFKs的激活如何影响神经元间的突触传递可塑性;SFKs的激活是否改变神经元上NMDA受体功能。这对阐明病理性疼痛的中枢机制,寻找新的治疗靶点具有重要意义。

结项摘要

脊髓小胶质细胞在病理性疼痛中起重要作用,但机制尚不清楚。本项目研究了小胶质细胞在脊髓背角痛觉突触传递可塑性中的作用。主要发现如下:(1)小胶质细胞决定脊髓背角C纤维突触传递可塑性的方向,即在强烈痛刺激作用下,激活小胶质细胞,在C纤维突触形成长时程增强(LTP),而抑制小胶质细胞则形成LTD。Src-家族激酶(SFKs)在其中起关键作用。(2)BDNF通过激活脊髓背角小胶质细胞引起脊髓背角C纤维诱发电位LTP。脊髓局部施以BDNF可直接引起C纤维诱发电位的晚期LTP。小胶质细胞的抑制剂和SFKs的抑制剂完全阻断BDNF引起的LTP和外周神经损伤引起的触诱发痛。(3)坐骨神经周围给予rrIL-1通过激活脊髓小胶质细胞的SFKs引起触诱发痛。坐骨神经施以rrIL-1β (1000 ng/L)可引起长达50天的双侧触诱发痛,双侧脊髓背角的小胶质细胞的激活和SFKs磷酸化。而小胶质细胞的抑制剂和SFKs的抑制剂可完全阻断rrIL-1β的作用。上述发现表明,小胶质细胞内SFKs的磷酸化对小胶质细胞的激活起关键作用;小胶质细胞的活化通过引起脊髓背角C纤维突触LTP导致病理性疼痛(4)我们曾报道,外周神经损伤不仅引起病理性疼痛,还抑制海马LTP,导致工作记忆障碍(Ren WJ et al., 2011,Neuropsychopharmacology 36:979-992),但其机制尚不清楚。我们发现,在SNI术后7天海马CA1区椎体细胞的树突和树突棘较假手术组明显减少,NMDA受体电流明显下降,而脊髓背角NK1阳性投射神经元的树突和树突棘明显增多,NMDA受体电流也显著增大。这意味着,外周神经损伤后海马神经元的突触联系减少,而脊髓背角神经元的突触联系增多。这可能是病理性疼痛和工作记忆障碍的结构基础。我们将进一步探讨产生这一差异的细胞和分子机制。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The direction of synaptic plasticity mediated by C-fibers in spinal dorsal horn is decided by Src-family kinases in microglia: The role of tumor necrosis factor-alpha
脊髓背角 C 纤维介导的突触可塑性方向由小胶质细胞中的 Src 家族激酶决定:肿瘤坏死因子-α 的作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Brain, Behavior, and Immunity
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhong; Yi;Zhou; Li-Jun;Ren; Wen-Jie;Xin; Wen-Jun;Li; Yong-Yong;Zhang; Tong;Liu; Xian-Guo
  • 通讯作者:
    Xian-Guo
TNF-alpha enhances the currents of voltage gated sodium channels in uninjured dorsal root ganglion neurons following motor nerve injury
TNF-α 增强运动神经损伤后未损伤背根神经节神经元的电压门控钠通道电流
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Experimental Neurology
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Chen; Xi;Pang; Rui-Ping;Shen; Kai-Feng;Zimmermann; Manfred;Xin; Wen-Jun;Li; Yong-Yong;Liu; Xian-Guo
  • 通讯作者:
    Xian-Guo
Peri-sciatic administration of recombinant rat IL-1beta induces mechanical allodynia by activation of src-family kinases in spinal microglia in rats
坐骨神经周给予重组大鼠 IL-1β 通过激活大鼠脊髓小胶质细胞中的 src 家族激酶诱导机械异常性疼痛
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Experimental Neurology
  • 影响因子:
    5.3
  • 作者:
    Wei;X.H;Liu;X.G;Yang;T;Wu;Q;Xin;W.J;Wu;J.L.;Wang;Y.Q;Zang;Y;Wang;J;Li;Y.Y
  • 通讯作者:
    Y.Y
Brain-derived neurotrophic factor contributes to spinal long-term potentiation and mechanical hypersensitivity by activation of spinal microglia in rat
脑源性神经营养因子通过激活大鼠脊髓小胶质细胞促进脊髓长时程增强和机械超敏反应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Brain, Behavior, and Immunity
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Zhou; Li-Jun;Liu; Xian-Guo;Yang; Tao;Wei; Xiao;Liu; Yong;Xin; Wen-Jun;Chen; Yuan;Pang; Rui-Ping;Zang; Ying;Li; Yong-Yong
  • 通讯作者:
    Yong-Yong

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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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其他文献

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AI项目解读示例

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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