IL-6/STAT3信号通路和脑内铁调素调节

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31330035
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    270.0万
  • 负责人：
    钱忠明
  • 依托单位：
    复旦大学
  • 学科分类：
    C1102.内分泌、泌尿与生殖生理
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Studies have shown that hepcidin plays an essential role in maintaining normal iron homeostasis in the periphery. We have previously demonstrated that lipopolysaccharides (LPS) can increase hepcidin expression in the cortex and substantia nigra (SN). However, the mechanism is unknown. Based on our understanding of hepcidin regulation in the periphery and the functions of hepcidin in brain iron metabolism, we speculated that the IL-6/STAT3 signal pathway is a key player in hepcidin expression in the brain. Experiments are designed to test this hypothesis. We will test the effect of LPS on hepcidin expression in different brain areas, and the role of microglia in the process. The exact roles of IL-6/STAT3 pathway in the regulation of hepcidin in different neuronal populations will also be examined directly by pharmacological and biochemical analyses. The results will greatly enhance our knowledge on the mechanisms involved in brain iron homeostasis and provide key information for the development of pharmacological interventions to disrupt the chain of pathological events occurring in neurodegenerative disorders.
基于对外周hepcidin(铁调节激素)调控机制的认识，及我们对hepcidin在脑铁代谢中功能研究的结果，我们假设，“IL-6/JAK2/STAT3信号通路”可能是调控脑内铁调素表达的重要机制。为验证这假设，将系统分析LPS对大鼠脑皮层、海马和黑质及对这三脑区神经元、星形胶质细胞和小胶质细胞hepcidin表达的影响；系统研究LPS对这三脑区中IL-6、JAK2和STAT3磷酸化、以及对与小胶质细胞共同培养的神经元铁调素表达的影响；IL-6等及相关抗体或下调和上调STAT3磷酸化对神经元和多巴胺能细胞STAT3磷酸化或hepcidin表达的影响；也将研究跟STAT3直接结合的目标及其诱导铁调素表达的作用。本研究将帮助清楚阐明IL-6/STAT3信号通路在脑内铁调素表达调控中的作用，增进对脑铁代谢变化是否和神经退行性疾病发展相关这一问题的理解，并为研发防治铁相关神经退行性疾病新药提供坚实基础。

结项摘要

项目的背景：.铁是人体必需微量元素之一，铁代谢紊乱引起的疾患是人类最常见的疾病。脑铁代谢紊乱引起的脑铁异常增加是神经退行性疾病的一个起因。脑铁平衡的关键是脑内所有铁代谢蛋白的正常表达。已经知道铁调节激素（Hepcidin）在脑外铁代谢蛋白表达调控和保持铁平衡方面具有关键作用。脑自身表达Hepcidin 且已证明在调控脑铁代谢蛋白表达和保持脑铁平衡也有中心作用。然而，脑内铁调节激素表达调控的机制还没有完全明了。..主要研究内容：.分别从整体动物和离体细胞两个水平，系统分析和研究“IL-6/STAT3 信号通路” 对不同脑区和不同细胞Hepcidin 表达的调控作用。 具体研究内容包括: 1-5项整体动物水平的研究实验研究 和1-7项离体细胞水平的实验研究。..重要结果：.1．脂多糖通过小胶质细胞和IL-6/STAT3信号通路上调神经元中的hepcidin.2 . 白细胞介素-6敲除导致脂多糖在小鼠脑内上调Hepcidin的功能发生障碍.3. 在脂多糖处理的来自IL-6+/+和IL-6-/-小鼠神经元和星形胶质细胞中Hepcidin表达特点是不同的.4． Hepcidin通过降低铁来保护神经元免受hemin介导的损伤..关键数据及其科学意义.本项目已探讨的问题是脑铁代谢生理学和病理生理学之前从未研究过的关键点。已进行的研究不仅具有重要基础价值而且具有现实应用意义。已取得的研究结果帮助我们清楚阐明了“IL-6/STAT3 信号通路”在脑内铁调素表达调控中的作用，极大增进了我们对“炎症造成脑铁代谢的变化是否和神经退行性疾病的发展相关”这一临床问题的理解，极大提高了我们对“脑铁如何保持平衡”这一重要生理学问题的的认识，为回答“某些神经退行性疾病脑铁为何异常增高”这一关键病理生理学问题提供重要信息, 并为研发防治铁相关神经退行性疾病新药物提供重要和坚实的理论基础。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Bi-directionally protective communication between neurons and astrocytes under ischemia.
缺血下神经元和星形胶质细胞之间的双向保护性通讯
  • DOI：
    10.1016/j.redox.2017.05.010
  • 发表时间：
    2017-10
  • 期刊：
    Redox biology
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Wu XM;Qian C;Zhou YF;Yan YC;Luo QQ;Yung WH;Zhang FL;Jiang LR;Qian ZM;Ke Y
  • 通讯作者：
    Ke Y
Aspirin down Regulates Hepcidin by Inhibiting NF-κB and IL6/JAK2/STAT3 Pathways in BV-2 Microglial Cells Treated with Lipopolysaccharide.
阿司匹林通过抑制脂多糖处理的 BV-2 小胶质细胞中的 NF-kappa B 和 IL6/JAK2/STAT3 通路来下调 Hepcidin
  • DOI：
    10.3390/ijms17121921
  • 发表时间：
    2016-12-16
  • 期刊：
    International journal of molecular sciences
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Li WY;Li FM;Zhou YF;Wen ZM;Ma J;Ya K;Qian ZM
  • 通讯作者：
    Qian ZM
Differential interaction between iron and mutant alpha-synuclein causes distinctive Parkinsonian phenotypes in Drosophila
铁和突变体α-突触核蛋白之间的差异相互作用导致果蝇独特的帕金森表型
  • DOI：
    10.1016/j.bbadis.2016.01.002
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhou-Jing Zhu;Ka-Chun Wu;Wing-Ho Yung;Zhong-Ming Qian;Ya Ke
  • 通讯作者：
    Ya Ke
Lipopolysaccharides Upregulate Hepcidin in Neuron via Microglia and the IL-6/STAT3 Signaling Pathway
脂多糖通过小胶质细胞和 IL-6/STAT3 信号通路上调神经元中的铁调素。
  • DOI：
    10.1007/s12035-014-8671-3
  • 发表时间：
    2014-12-01
  • 期刊：
    MOLECULAR NEUROBIOLOGY
  • 影响因子：
    5.1
  • 作者：
    Qian, Zhong-Ming;He, Xuan;Ke, Ya
  • 通讯作者：
    Ke, Ya
Aspirin increases ferroportin 1 expression by inhibiting hepcidin via the JAK/STAT3 pathway in interleukin 6-treated PC-12 cells
在白细胞介素 6 处理的 PC-12 细胞中，阿司匹林通过 JAK/STAT3 途径抑制铁调素，从而增加铁转运蛋白 1 的表达
  • DOI：
    10.1016/j.neulet.2017.10.001
  • 发表时间：
    2018-01-01
  • 期刊：
    NEUROSCIENCE LETTERS
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Huang, Su-Na;Ruan, Huai-Zhen;Qian, Zhong Ming
  • 通讯作者：
    Qian, Zhong Ming

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其他文献

重视脑积水的临床诊治与转化研究
  • DOI：
    10.3760/cma.j.issn.1001-2346.2011.04.001
  • 发表时间：
    2011-04
  • 期刊：
    中华神经外科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    冯华;孟辉;陈志;钱忠明
  • 通讯作者：
    钱忠明
Ginkgolides protect primary co
银杏内酯可保护原生质
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱俐;徐又佳;杜方;钱忠明
  • 通讯作者：
    钱忠明
去铁敏对大鼠脑室出血后慢性脑积水与脑组织Wnt1、Wnt3a表达的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中华神经外科杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    MENG Hui;陈志;林江凯;朱刚;钱忠明;冯华;孟辉;YUAN Yi-kai;CHEN Zhi
  • 通讯作者：
    CHEN Zhi
脂多糖对巨噬细胞铁代谢的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    解剖学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    王莉;姜宝华;钱忠明;段相林
  • 通讯作者：
    段相林
铁调素干预成骨细胞(hFOB1.19)后细胞膜转铁蛋白1、铁离子、矿化及成骨基因变化研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    中国骨质疏松杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    林华;赵理平;钱忠明;徐又佳
  • 通讯作者：
    徐又佳

其他文献

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钱忠明的其他基金

硫化氢和脑内铁调素表达调节
  • 批准号：
    31571195
  • 批准年份：
    2015
  • 资助金额：
    63.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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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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