L型电压依赖性钙离子通道在重复经颅磁刺激改善AD小鼠认知功能中的作用

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31400969
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    25.0万
  • 负责人：
    王华龙
  • 依托单位：
    河北医科大学
  • 学科分类：
    C0906.认知神经生物学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) could improve the cognition of individuals with Alzheimer's disease (AD). L-type voltage-dependent calcium channels (L-VDCC) is the main channel mediated hyperpolarization of the neurons in the hippocampal neurons, and there are two major subtypes: CaV1.2 and CaV1.3. Our previous study confirmed that application of high frequency rTMS improved age-related cognitive dysfunction by reducing neuronal hyperpolarization amplitude and increased neuronal excitability. This study intends to show what L-VDCC subtypes play a critical role in rTMS to improve cognitive function in AD mice. After the application of objective recognition test, immunohistochemistry, Western blot, mRNA interference, oligonucleotides, whole-cell patch clamp recording technique, this study intends to observe the expression of CaV1.2 and CaV1.3 after the improved cognition in AD mice and the neuronal excitability changes by rTMS. After Inhibition the functional of CaV1.2 and CaV1.3, in this study we plan to observe the regulation of neural excitability effects of rTMS, to explore CaV1.2 and CaV1.3 specific mechanisms to improve cognitive function in AD mice in the process of rTMS application, providing a new way for the treatment of AD.
重复经颅磁刺激（rTMS）可提高阿尔兹海默病（AD）患者的认知功能。L型电压依赖性钙通道（L-VDCC）在海马神经元主要存在两种亚型：CaV1.2和CaV1.3。前期研究证实，应用高频rTMS可以通过抑制VDCC，降低神经元后超极化幅度，上调神经元兴奋性，改善增龄引起的认知功能障碍。本课题拟在我们上述工作的基础上，应用新物体识别实验、免疫组化技术、Western blot技术、mRNA干扰技术、寡核苷酸技术、膜片钳全细胞记录技术，观察CaV1.2和CaV1.3在rTMS改善AD小鼠认知功能过程中的表达及神经元在rTMS后兴奋性的变化，抑制和增加CaV1.2和CaV1.3表达及其功能对rTMS调节神经元兴奋性作用的影响，探讨CaV1.2和CaV1.3在rTMS改善AD小鼠认知功能过程中发挥作用的具体机制，为AD的治疗提供新思路。

结项摘要

重复经颅磁刺激（rTMS）是一种无损伤、无侵入性的物理治疗方法，目前已逐渐得到人们关注。研究报道rTMS可以提高正常老化和阿尔兹海默病（AD）患者的认知功能损伤。rTMS对认知功能的改善是通过调节脑组织结构和功能发挥作用的。rTMS作用于神经系统可以改善神经元的兴奋性，并增加突触可塑性。rTMS改善突触可塑性的效应可以表现为长时程增强（LTP）效应。在电生理、基因水平、蛋白质表达等的研究表明，rTMS可以通过调节改善神经元可塑性相关基因、蛋白的表达调节电压依赖性钙离子通道，调节神经元兴奋性，改善AD个体的认知功能。本项目为临床正常老化及AD患者的认知功能障碍的治疗提供了理论依据。具体研究内容有以下几个方面：1. rTMS对快速老化小鼠认知功能的影响 观察rTMS对小鼠的认知功能的改善作用，在认知行为学方面进行验证。2．rTMS对海马神经元电生理特性的影响 观察rTMS对海马神经元的兴奋性调节作用，rTMS可以调节后超极化（AHP）幅度，改善神经元兴奋性，进而提高小鼠的认知功能。观察L型电压依赖性钙离子通道（L-VDCC）在rTMS后的变化与AHP 变化相一致，从神经电生理方面深入解释rTMS对小鼠认知功能影响的具体机制。3. rTMS对海马神经元L-VDCC表达的影响 观察rTMS对小鼠海马CA1区L-VDCC蛋白的表达产生调制作用，L-VDCC表达的变化与神经元兴奋性的变化相关联，从蛋白水平证明L-VDCC为参与rTMS影响小鼠认知功能的电生理机制的物质基础。4. 抑制和增加L-VDCC表达和功能，是否影响神经元兴奋性 给予小鼠海马神经元L-VDCC特异性激动剂和抑制剂进行处理，继而对神经元进行rTMS，观察神经元兴奋性的变化。进一步证明L-VDCC在rTMS调节神经元兴奋性，影响认知功能中的具体作用。

项目成果

期刊论文数量（3）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Chronic high-frequency repetitive transcranial magnetic stimulation improves age-related cognitive impairment in parallel with alterations in neuronal excitability and the voltage-dependent Ca2+ current in female mice.
慢性高频重复经颅磁刺激可改善雌性小鼠与年龄相关的认知障碍，同时改变神经元兴奋性和电压依赖性 Ca2+ 电流。
  • DOI：
    10.1016/j.nlm.2014.11.002
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Neurobiol Learn Mem
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Wang Hua-Long;Xian Xiao-Hui;Wang Yan-Yong;Geng Yuan;Han Bing;Wang Ming-Wei;Li Wen-Bin
  • 通讯作者：
    Li Wen-Bin
Age-related alterations of neuronal excitability and voltage-dependent Ca2+ current in a spontaneous mouse model of Alzheimer's disease.
阿尔茨海默病自发小鼠模型中神经元兴奋性和电压依赖性 Ca2+ 电流与年龄相关的变化。
  • DOI：
    10.1016/j.bbr.2017.01.009
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Behav Brain Res
  • 影响因子：
    2.7
  • 作者：
    Wang Hua-Long;Xian Xiao-Hui;Song Qiao-Yun;Pang Chao;Wang Jia-Lei;Wang Ming-Wei;Li Wen-Bin
  • 通讯作者：
    Li Wen-Bin
Cholesterol, 24-Hydroxycholesterol, and 27-Hydroxycholesterol as Surrogate Biomarkers in Cerebrospinal Fluid in Mild Cognitive Impairment and Alzheimer's Disease: A Meta-Analysis.
胆固醇、24-羟基胆固醇和 27-羟基胆固醇作为轻度认知障碍和阿尔茨海默病脑脊液中的替代生物标志物：荟萃分析。
  • DOI：
    10.3233/jad-150734
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    J Alzheimers Dis
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Wang HL;Wang YY;Liu XG;Kuo SH;Liu N;Song QY;Wang MW
  • 通讯作者：
    Wang MW

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  • 作者：
    王华龙;李启峰;屈勇刚
  • 通讯作者：
    屈勇刚
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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    郭照立

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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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