干扰Kinesin-12基因表达对促进再生轴突生长和抑制星形胶质细胞增生的双重作用

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31171007
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    刘梅
  • 依托单位：
    南通大学
  • 学科分类：
    C0901.分子与细胞神经生物学
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

神经损伤后再生轴突中微管轨道的快速建立对神经损伤修复所需要的轴突运输和生长锥延伸至关重要。Kinesin-12是微管的马达蛋白，在神经元生长锥和胞体间转运短微管。我们前期研究表明：在神经元中降低其表达，可显著加快微管向轴突远端的转运，明显增加轴突长度，而生长锥面积减少。CO-IP结果显示该分子与微丝间有相互作用，推测其与轴突生长和生长锥推进中微管微丝骨架的动态变化密切相关。因此本课题拟提出并论证Kinesin-12/Myosin II异源四聚体模型，阐明该分子与微管微丝相互作用的机制。同时，在分裂细胞中Kinesin-12对双极纺锤体组装有重要作用，降低其表达可致分裂受阻进而诱导细胞凋亡。基于Kinesin-12在增殖星形胶质细胞和非增殖神经元中的不同作用，我们在大鼠体外/体内中枢神经损伤模型中干扰其表达，提出以Kinesin-12为治疗靶标的抑制胶质活化增殖、促进再生轴突生长的新思路。

结项摘要

本课题研究的Kinesin-12（驱动蛋白12，简称K-12）是一个微管依赖的马达蛋白，其经典作用是在分裂细胞中参与纺锤体两极的确定和分离。而对于神经元这种分裂后细胞，我们前期发现K-12失表达可以显著促进轴突生长。基于K-12在增殖的胶质细胞和非增殖神经元的不同作用，本课题设计阐明K-12在神经元生长锥动态变化中的作用及其可能的作用模式，在神经元和过度活化增殖星形胶质细胞中抑制K-12表达，达到促进轴突再生抑制胶质疤痕的双重作用。.我们在体外培养的大鼠E18神经元生长锥中观察到 K-12与Myosin-IIB有共定位并存在相互作用，干扰K-12表达和抑制Myosin-II活性能显著增加轴突的长度和向外推进能力。FRET等实验发现K-12 与 Myosin-IIB 在大脑皮层星形胶质细胞的lamellar区共定位。CO-IP等蛋白互作实验表明K-12 与Myosin-IIB可以通过其分子上的Myosin-tail直接相互作用，且其相互作用与K-12蛋白T1142位点磷酸化有关。本研究首次发现K-12和Myosin-IIB两个马达蛋白可能形成异源聚合体形式，进而联系微管微丝调整细胞骨架重构。.为探明干扰K-12基因表达对促进再生轴突生长和抑制星形胶质细胞增殖活化的双重作用，我们分别在联合培养的DRG 神经元和星形胶质细胞中降低K-12表达后，进行机械划伤轴突，发现降低K-12可显著促进损伤轴突生长。在星形胶质细胞中敲降K-12，能抑制细胞增殖并促进迁移，并增加了细胞凋亡和G1阻滞，改变了Myosin-IIB的分布。这可能与K-12/Myosin-IIB聚合体对分裂细胞中星体微管和中心体的位置影响有关。.我们采用成年大鼠脊髓挫伤恢复模型研究发现，敲降K-12可以改善大鼠运动功能，减小脊髓空洞面积，增加NF表达以及损伤远侧端再生的轴突数， 降低GFAP和CSPGs的表达。表明脊髓损伤动物体内干扰K-12表达，可以抑制胶质疤痕、促进轴突再生。此外我们还研究了K-12和Myosin-IIB在斑马鱼胚胎发育中的表达情况，通过在干扰胚胎发育中K-12的正常表达，在体水平阐明了K-12在斑马鱼胚胎神经发育过程中扮演的重要角色。.通过本课题的研究，我们较为全面地阐明了Kinesin-12（即K-12）和Myosin-IIB在神经系统发育和损伤再生中的作用关系。.

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Calpain 3 Expression Pattern during Gastrocnemius Muscle Atrophy and Regeneration Following Sciatic Nerve Injury in Rats.
大鼠坐骨神经损伤后腓肠肌萎缩和再生期间钙蛋白酶 3 的表达模式。
  • DOI：
    10.3390/ijms161126003
  • 发表时间：
    2015-11-11
  • 期刊：
    International journal of molecular sciences
  • 影响因子：
    5.6
  • 作者：
    Wu R;Yan Y;Yao J;Liu Y;Zhao J;Liu M
  • 通讯作者：
    Liu M
Polarity in migrating neurons is related to a mechanism analogous to cytokinesis.
迁移神经元的极性与类似于细胞分裂的机制有关
  • DOI：
    10.1016/j.cub.2013.05.027
  • 发表时间：
    2013-07-08
  • 期刊：
    CURRENT BIOLOGY
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Falnikar, Aditi;Tole, Shubha;Liu, Mei;Liu, Judy S.;Baas, Peter W.
  • 通讯作者：
    Baas, Peter W.
多疣壁虎tubulin beta3基因克隆和多克隆抗体制备
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    动物学研究
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李静;秦勇;顾云;刘炎;刘梅
  • 通讯作者：
    刘梅
Different Astrocytic Activation between Adult Gekko japonicus and Rats during Wound Healing In Vitro
成年壁虎和大鼠在体外伤口愈合过程中星形胶质细胞的激活不同。
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0127663.s001
  • 发表时间：
    2015-01-01
  • 期刊：
    Figshare
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Liu, Mei;Liu, Yan;Yao, Jian
  • 通讯作者：
    Yao, Jian
Nonmuscle myosin II-B (myh10) expression analysis during zebrafish embryonic development
斑马鱼胚胎发育过程中非肌肉肌球蛋白 II-B (myh10) 的表达分析
  • DOI：
    10.1016/j.gep.2013.04.005
  • 发表时间：
    2013-10-01
  • 期刊：
    GENE EXPRESSION PATTERNS
  • 影响因子：
    1.2
  • 作者：
    Huang, Yun;Wang, Xueqian;Liu, Dong
  • 通讯作者：
    Liu, Dong

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其他文献

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  • 作者：
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  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Adv Exp Med Biol.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    林树梅;吴高峰;赵冬冬;韩杰;杨群辉;冯颖;刘梅;杨建成;胡建民
  • 通讯作者：
    胡建民
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  • DOI：
    10.11870/cjlyzyyhj201912019
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    长江流域资源与环境
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    朱天顺;刘梅;申恒伦;蒋万祥;王丽虹;渠晓东;潘保柱
  • 通讯作者：
    潘保柱

其他文献

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刘梅的其他基金

Fidgetin/NDEL1介导轴突微管骨架重构的机制与轴突再生研究
  • 批准号：
    32070725
  • 批准年份：
    2020
  • 资助金额：
    58 万元
  • 项目类别：
    面上项目

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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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