"Aβ-PirB-Tau"通路调控突触可塑性:阿尔茨海默症发生的分子机制及防治策略探讨
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:81471415
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:H1902.衰老相关疾病
- 结题年份:2018
- 批准年份:2014
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2015-01-01 至2018-12-31
- 项目参与者:罗秀成; 赵朝华; 张妮; 史利利; 吴树强; 米亚静; 史宏恩; 党杨杰;
- 关键词:
项目摘要
Synaptic plasticity decrease or loss of synapses is one of the main causes of Alzheimer's disease (AD). Latest researches have demonstrated that PirB is a receptor of soluble Aβ oligomer and further regulate synaptic plasticity through intracellular signaling pathways, but the exact mechanism is still unclear. Here, we hypothesized that PirB might play an important role in the development of AD and the possible pathogenetic mechanisms are as follows: After the combination of oligomeric Aβ with PirB, PirB enhanced the abnormal phosphorylation (hyperphosphorylation) of Tau protein by promoting phosphatase activity or/and inhibiting phosphokinase (PP-2A, PP-2B) activity, which could undermine the formation and maintenance of neuronal axonal microtubules and resulted in the loss of synapses and declination of synaptic plasticity and finally leading to the occurrence of AD diseases. Therefore, we proposed a hypothesis that "Aβ-PirB-Tau" signaling pathway might be an important mechanism of AD pathogenesis. In this study, the extracellular domain of PirB (PirBex) was used to competitively inhibit the combination of Aβ and endogenous PirB receptor (blockage of Aβ-PirB pathway), thereby reducing the abnormal phosphorylation of Tau to promote the improvement of cognitive function of AD animal model. Our research will not only provide new insight into the mechanism of AD development but also present a new method to prevent and treat AD.
"神经元突触可塑性下降或突触丢失"是引起阿尔茨海默症(AD)发生发展的主要原因之一。最新研究发现,PirB是可溶性低聚物Aβ的受体,可能通过受体胞内信号调节突触可塑性,但具体机制并不清楚。前期预实验显示PirB在AD模型中高表达;阻断PirB后,PP-2A、PP-2B活性上调,GSK3β下调。因此,我们推测PirB参与AD发生按如下过程进行:低聚Aβ与PirB结合;通过促进磷酸激酶活性或者/和抑制磷酸酯酶的活性;促进Tau蛋白异常磷酸化即过度磷酸化;破坏神经元轴突微管的形成和维持;导致突触丢失和突触可塑性下降、从而引起AD发生。因此,我们拟证实"Aβ-PirB-Tau"信号通路是AD发生发展的一种重要机制之一;同时拟利用PirB受体的胞外段(PirBex)竞争性抑制Aβ与内源性PirB受体结合(即阻断Aβ-PirB通路),促进AD模型动物认知功能改善,为有效地预防及治疗AD提供新的途径。
结项摘要
本项目支持研究的主要内容有:1)Aβ与PirB受体结合,激活下游细胞内信号通路:我们通过建立了PC12细胞及HT22细胞的PirB过表达模型,发现Aβ通过与PirB相互作用,显著抑制HT22轴突的长度,而加入TAT-PEP(PirB蛋白胞外段)可以显著逆转Aβ引起的轴突长度的变化,相同的结果在PC12细胞也可以同时观察到。同时观察了Tau蛋白和pTau蛋白的表达和定位。结果显示在非Aβ处理组,Tau蛋白表达显著强于Aβ处理组,且主要分布在胞浆以及轴突中;而pTau蛋白的表达恰恰相反,pTau主要定位在胞体,表明pTau和Tau蛋白的相互转化以及定位的改变。2)采用阻断PirB,可以显著提高小鼠的认知和行为学能力(本部分结果发表在二区文章Frontiers in Aging Neuroscience):采用可溶性PirB胞外段(TAT-PEP)腹腔注射不同年龄的小鼠(幼年、青年和老年),发现:我们发现内源性PirB的表达与年龄相关,靶向PirB可能是提高认知能力的一个理想的靶点,采用 TAT-PEP可能是治疗认知障碍的一个理想的候选药物。3)抑制RNA干涉PirB的表达可以通过促进TrkB和mTOR的磷酸化水平减轻OGD引起的损伤(本部分结果发表在Cell Mol Neurobiol)。4)APNPs蛋白纳米颗粒携带治疗性肽的平台建立及在脑疾病治疗中的应用(该部分结果发表在Advance Materia,影响因子21.95;ACS Nano,13.795),这部分研究我们成功将Tat-NR2B9c(阻断谷氨酸受体)的九肽组装成蛋白纳米颗粒,该蛋白纳米颗粒可以穿过血脑屏障,携带Tat-NR2B9c进入细胞内与突触后膜PSD95结合从而阻断兴奋性氨基酸受体的过度兴奋,可以减轻脑缺血引起的神经损伤。5)PirB胞外段TAT-PEP 可以提供脑缺血损伤后神经行为学功能的提高(该部分结果发表在 Mol Neurobiol)。我们的研究发现,抑制PirB在神经再生和CST的可塑性中发挥关键的作用,我们采用TAT-PEP可以阻断内源性PirB的功能,从而促进轴突的再生,其机制是通过调控POSH、RhoA和GAP43的表达。结果表明TAT-PEP可能是促进脑缺血损伤神经恢复的一个候选的药物。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Inhibition of PirB Activity by TAT-PEP Improves Mouse Motor Ability and Cognitive Behavior.
TAT-PEP 抑制 PirB 活性可改善小鼠运动能力和认知行为
- DOI:10.3389/fnagi.2017.00199
- 发表时间:2017
- 期刊:Frontiers in aging neuroscience
- 影响因子:4.8
- 作者:Mi YJ;Chen H;Guo N;Sun MY;Zhao ZH;Gao XC;Wang XL;Zhang RS;Zhou JB;Gou XC
- 通讯作者:Gou XC
脑缺血后程序性坏死的形态学观察及necrostatin-1的保护作用
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:解剖学杂志
- 影响因子:--
- 作者:杨吉平;费琳;赵朝华;李悦卓;苟兴春
- 通讯作者:苟兴春
Thrombin-Responsive, brain-targeting
凝血酶反应性、脑靶向性
- DOI:--
- 发表时间:2018
- 期刊:ACS Nano
- 影响因子:17.1
- 作者:Xing Guo;Gang Deng;Jun Liu;Pan Zou;Fengyi Du;Ann T.Chen;Rui Hu;Miao Li;Shenqi Zhang;Zhishu Tang;Liang Han;Jie Liu;Kevin N. Sheth;Qianxue Chen;Xingchu Gou(苟兴春);Jiangbing Zhou
- 通讯作者:Jiangbing Zhou
Drug development for Alzheimer's disease: review
阿尔茨海默病药物开发:回顾
- DOI:10.1080/1061186x.2018.1474361
- 发表时间:2019-02-07
- 期刊:JOURNAL OF DRUG TARGETING
- 影响因子:4.5
- 作者:Lao, Kejing;Ji, Naichun;Gou, Xingchun
- 通讯作者:Gou, Xingchun
Necrostatin-1对阿尔茨海默病细胞模型的保护作用
- DOI:10.16557/j.cnki.1000-7547.2018.03.019
- 发表时间:2018
- 期刊:神经解剖学杂志
- 影响因子:--
- 作者:杨吉平;费琳;赵朝华;樊文科;成娟娟;苟兴春
- 通讯作者:苟兴春
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其他文献
融合蛋白TAT-NEP1-40对PC12细胞氧糖剥脱模型保护作用的研究
- DOI:--
- 发表时间:2011
- 期刊:中华临床医师杂志(电子版)
- 影响因子:--
- 作者:唐旭;张雪霞;江洪波;苟兴春
- 通讯作者:苟兴春
自噬作用在阿尔茨海默病中的分子机制
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:解剖科学进展
- 影响因子:--
- 作者:杨吉平;苟兴春;徐曦;王爽;赵朝华
- 通讯作者:赵朝华
苹果原花青素对成骨细胞氧化损伤的保护作用
- DOI:--
- 发表时间:2013
- 期刊:西北大学学报(自然科学版)
- 影响因子:--
- 作者:邵玲巧;苟兴春;姜凤良;景哓红;李萍;张典;王宁;姚佳
- 通讯作者:姚佳
轴突生长抑制因子Nogo-A及其抗体在脊髓损伤修复中的研究进展
- DOI:--
- 发表时间:2012
- 期刊:神经解剖学杂志
- 影响因子:--
- 作者:邓斌;李俊钢;张颖;徐浩;苟兴春;徐礼鲜
- 通讯作者:徐礼鲜
TAT蛋白及其转导技术在中枢神经系统研究中的应用
- DOI:--
- 发表时间:2011
- 期刊:神经解剖学杂志
- 影响因子:--
- 作者:李榕;伍思霖;王霞;王凯;苟兴春
- 通讯作者:苟兴春
其他文献
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