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脉络丛上皮细胞炎症反应引起TLR4/NF-κB/NKCC1通路激活在交通性脑积水发生中的作用及机制

批准号:
82101424
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
徐昊
依托单位:
学科分类:
神经系统屏障和脑脊液循环障碍相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐昊

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
交通性脑积水是以脑脊液分泌和吸收障碍为特征的疾病,发病率高,可继发于多种神经系统疾患,手术并发症多,治疗效果差。相比治疗脑积水,预防脑积水的形成具有更高的研究潜力。在脑积水发生早期和中期,炎症反应和脑脊液分泌异常关系密切。本项目前期实验结果证实,在炎症反应条件下,脉络丛上皮细胞分泌增多,引发炎症性脑积水,这一过程可能是由于TLR4/NF-κB信号通路异常激活,pNKCC1-pSPRK复合体在脉络从上皮细胞胞膜上表达增强,从而强化脉络丛上皮细胞NKCC1结合和磷酸化过程,导致下游因子水通道蛋白1激活,引起脑脊液分泌增多。本项目在前期工作基础上提出假说,通过脉络丛上皮细胞培养和脑积水动物模型建立,并在体内和体外分别调控该信号通路上下游关键蛋白,探究并阐述炎症反应通过TLR4/NF-κB信号通路激活NKCC1及AQP1引起脑积水的分子机制,探究治疗脑积水的新方向。
英文摘要
Hydrocephalus is characterized by secretion, circulation and absorption disorder of cerebrospinal fluid (CSF) with high morbidity, high complication rate and poor treatment effect. Compared to treating patients who already developed hydrocephalus,the prevention of hydrocephalus represent higher research potential. In the Early and middle stages of hydrocephalus, the relationship between inflammation and abnormal secretion of CSF by choroid plexus epithelium (CPE) received more attention recently. Under inflammatory conditions, TLR4-dependent activation,Ste20-type stress kinase SPAK and pNa+-K+-2Cl cotransporter (pNKCC1)co-transporter expression boosting and NKCC1 binding and phosphorylation in choroid plexus epithelial cells enhanced. It will result in the AQP1 activation abnormal secretion of CSF. Our hypothesis is based on our previous work through the CPE cultivation and hydrocephalus model establishment to investigate the mechanism of the inflammation response activating NKCC1 and AQP1 by TLR4/NF-κB/NKCC1 signal pathway and explore the therapeutic effect of regulating CPE hyper-secretion. It will provide new idea of the pathogenesis and treatment of hydrocephalus.
项目背景:.水脑病是一种由脑脊液分泌、循环和吸收障碍引起的高发病率和高并发症的疾病。近年来,脉络丛上皮(CPE)炎症与其异常分泌脑脊液的关系受到了广泛关注。本项目旨在探究Toll样受体4/核因子-κB/Na+/K+/2Cl-共转运体1(TLR4/NF-κB/NKCC1)信号通路在水脑病发展中的作用。..研究方法:..动物模型建立:通过向成年大鼠侧脑室注射高岭土诱导水脑病模型。.药物干预:使用吡咯烷二硫代氨基甲酸酯(PDTC)和布美他尼分别抑制NF-κB和NKCC1,观察其对水脑病发展的影响。.样本收集与分析:收集CPE、皮层、脑室旁组织和脑脊液,通过RT-PCR、Western blot和免疫荧光染色等方法检测TLR4、NKCC1、pNKCC1、pSPAK、GFAP、AQP1和AQP4等蛋白的表达。.主要发现:..炎症因子表达升高:水脑病模型组中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素18(IL-18)和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)浓度显著高于对照组,表明模型组存在显著的炎症反应。.TLR4/NF-κB/NKCC1信号通路激活:模型组中TLR4、NF-κB p65、NKCC1、pNKCC1和pSPAK的表达显著上调,表明TLR4/NF-κB/NKCC1信号通路被激活。.AQP1表达增加:模型组中AQP1的表达显著增加,与CPE异常分泌脑脊液有关。.药物干预效果:PDTC和布美他尼的使用能够下调NF-κB p65和NKCC1的表达,从而减少AQP1的表达,缓解CPE异常分泌和脑室扩大。.结论与意义:.本项目通过深入研究TLR4/NF-κB/NKCC1信号通路在水脑病发展中的作用,发现炎症反应通过激活该信号通路导致CPE异常分泌脑脊液,进而引发水脑病。通过药物干预抑制该信号通路,能够有效缓解水脑病的症状。这一发现为水脑病的治疗提供了新的思路和方法,具有重要的理论意义和临床应用价值。..未来展望:.未来,我们将进一步探究TLR4/NF-κB/NKCC1信号通路的具体调控机制,以及寻找更有效的药物干预策略,为水脑病的治疗提供更多科学依据和实验支持。同时,我们也将关注该信号通路在其他神经系统疾病中的作用,拓展其应用范围。
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