TIGAR信号调控失衡介导的脑微血管紧密连接蛋白损伤参与痴呆分子机制研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81673415
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    54.0万
  • 负责人：
    卢应梅
  • 依托单位：
    南京医科大学
  • 学科分类：
    H3501.神经精神药物药理
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The prevalence of dementia in aging population has become a much concerned public health problem in China. Hypoglycemia is one of the most important risk factors to induce a series of neurological symptoms, which may finally lead to cognitive dysfunction. However, its precise molecular mechanism remains largely unknown. Based on our previous studies, we are going to take hypoglycemia induced stress as a risk factor, to elucidate the role of endothelial TIGAR signals in metabolic stress-induced neurovascular unit injury. Firstly, we explore the relevance between the TIGAR-dependent pentose phosphate pathway and tight junction injury in brain endothelial cells. Secondly, we address the mechanism which elicits intercellular communication between endothelial TIGAR and septo-hippocampal cholinergic neurons. Finally, the present study will investigate whether improvement of endothelial TIGAR can rescue cognitive impairments. Unraveling the role of TIGAR-dependent signaling during hypoglycemia-mediated metabolic stress may lead to the development of novel protective strategies via restorative therapies for cognitive dysfunction.
随着人口老龄化进程加快, 痴呆已成为影响我国国民健康的严重公共卫生问题。反复低血糖是导致痴呆发生发展的重要危险因素，但目前没有可消除由低血糖引发的难逆性脑损害的调控手段，由低血糖引发的神经血管单元损伤的潜在分子机制也不明确。我们在以往研究基础上，以低糖应激为危险因素，将脑血管内皮细胞TIGAR信号作为切入点开展深入探索：(1) 阐明低糖应激损伤后脑血管内皮细胞TIGAR信号依存的磷酸戊糖途径与紧密连接蛋白损伤的关联性；(2) 多角度考察低糖应激损伤下脑血管内皮TIGAR信号调控失衡与中隔野/海马投射环路神经元的细胞间病理通讯机制；(3) 针对脑微血管内皮细胞TIGAR的上、下游信号分子事件，考察药理学调控是否起到改善认知功能障碍作用。本课题通过揭示低糖应激损伤条件下神经血管单元损伤模式及规律，为寻找防治痴呆的药物新靶点提供实验依据和研究新思路。

结项摘要

随着人口老龄化进程加快, 痴呆已成为影响我国国民健康的严重公共卫生问题。反复低血糖是导致痴呆发生发展的重要危险因素，但目前没有可消除由低血糖引发的难逆性脑损害的调控手段，由低血糖引发的神经血管单元损伤的潜在分子机制也不明确。 本研究中，以低糖应激为危险因素，将脑血管内皮细胞TIGAR信号作为切入点，首先阐明低糖应激损伤后脑血管内皮细胞TIGAR信号与脑微血管内皮细胞紧密连接蛋白损伤的关联性。机制研究发现在低糖应激损伤刺激下，TIGAR与钙调素偶联使TIGAR的92位酪氨酸发生硝化进而血管内皮细胞损伤；TIGAR过表达可以抑制紧密连接蛋白和NADPH的表达下降对细胞起保护作用，而酪氨酸92突变TIGAR（Y92A） 则无保护作用。同时，ONOO-的清除剂可抑制TIGAR的92位酪氨酸的硝基化，维护血管内皮细胞紧密连接的完整性。 在动物水平，TIGAR过表达小鼠对胰岛素导致低血糖小鼠的血脑屏障完整性和脑功能有保护作用。综上所述，本课题通过揭示低糖应激损伤条件下神经血管单元损伤模式及规律，为寻找早期防治血管性痴呆的药物新靶点提供实验依据和研究新思路。. 受该基金资助且项目负责人作为通讯作者的研究成果发表在Neuron、Molecular Psychiatry、J Pineal Res、J Exp Med等高影响力的杂志；获得国家专利局授权的专利3项；获得国家教育部自然科学奖 一等奖；受邀做大会及专题报告9次；培养博士研究生7位，硕士研究生10位。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（1）
会议论文数量（0）
专利数量（3）
Melatonin ameliorates hypoglycemic stress-induced brain endothelial tight junction injury by inhibiting protein nitration of TP53-induced glycolysis and apoptosis regulator.
褪黑激素通过抑制 TP53 诱导的糖酵解和凋亡调节因子 (TIGAR) 的蛋白质硝化来改善低血糖应激诱导的脑内皮紧密连接损伤。
  • DOI：
    10.1111/jpi.12440
  • 发表时间：
    2017-11
  • 期刊：
    Journal of pineal research
  • 影响因子：
    10.3
  • 作者：
    Wang CK;Ahmed MM;Jiang Q;Lu NN;Tan C;Gao YP;Mahmood Q;Chen DY;Fukunaga K;Li M;Chen Z;Wilcox CS;Lu YM;Qin ZH;Han F
  • 通讯作者：
    Han F
Endothelial Cdk5 deficit leads to the development of spontaneous epilepsy through CXCL1/CXCR2-mediated reactive astrogliosis
内皮 Cdk5 缺陷通过 CXCL1/CXCR2 介导的反应性星形胶质细胞增生导致自发性癫痫的发生
  • DOI：
    10.1084/jem.20180992
  • 发表时间：
    2020-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF EXPERIMENTAL MEDICINE
  • 影响因子：
    15.3
  • 作者：
    Liu, Xiu-xiu;Yang, Lin;Lu, Ying-mei
  • 通讯作者：
    Lu, Ying-mei
Endothelium-Derived Semaphorin 3G Regulates Hippocampal Synaptic Structure and Plasticity via Neuropilin-2/PlexinA4
内皮源性信号蛋白 3G 通过 Neuropilin-2/PlexinA4 调节海马突触结构和可塑性
  • DOI：
    10.1016/j.neuron.2018.12.036
  • 发表时间：
    2019-03-06
  • 期刊：
    NEURON
  • 影响因子：
    16.2
  • 作者：
    Tan, Chao;Lu, Nan-Nan;Han, Feng
  • 通讯作者：
    Han, Feng
Endothelial GPR124 Exaggerates the Pathogenesis of Atherosclerosis by Activating Inflammation.
内皮 GPR124 通过激活炎症加剧动脉粥样硬化的发病机制
  • DOI：
    10.1159/000487032
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Cell Physiol Biochem
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Gong DM;Zhang YL;Chen DY;Hong LJ;Han F;Liu QB;Jiang JJ;Lu YM
  • 通讯作者：
    Lu YM
GPR124 facilitates pericyte polarization and migration by regulating the formation of filopodia during ischemic injury
GPR124 通过调节缺血性损伤期间丝状伪足的形成来促进周细胞极化和迁移
  • DOI：
    10.7150/thno.34168
  • 发表时间：
    2019-01-01
  • 期刊：
    THERANOSTICS
  • 影响因子：
    12.4
  • 作者：
    Chen, Dan-Yang;Sun, Ning-He;Han, Feng
  • 通讯作者：
    Han, Feng

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PEG化的脂质纳米粒的递药系统对小鼠脑内的神经免疫反应的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Biomaterials
  • 影响因子：
    14
  • 作者：
    卢应梅
  • 通讯作者：
    卢应梅

其他文献

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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

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          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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