NLRP3负调控MFG-E8致小胶质细胞胞葬障碍加剧心肺复苏后脑损伤的机制研究
批准号:
82072133
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
黄凯滨
依托单位:
学科分类:
心肺复苏
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄凯滨
中文摘要
小胶质细胞通过胞葬吞噬凋亡细胞并依此启动抗炎通路以维持内稳态。心肺复苏后凋亡神经元急剧增多,若胞葬不能相应增强,则凋亡神经元可大量积聚、继发坏死并释放促炎介质加剧脑损伤。然而,心肺复苏后小胶质细胞胞葬的变化规律及具体调控机制尚不明确。我们前期发现,心肺复苏后早期凋亡神经元清除受限;桥接胞葬的MFG-E8在心肺复苏后24h表达才轻微升高,而强促炎信号NLRP3则在6h已激活,且抑制NLRP3可上调MFG-E8及抗炎分子的表达。由此我们推测:心肺复苏后超早期NLRP3通路激活,抑制MFG-E8致小胶质细胞胞葬受阻,因而无法及时清除凋亡神经元及启动抗炎通路,最终使脑损伤加剧。本项目拟基于前期工作,在体内外模型上阐明MFG-E8介导的小胶质细胞胞葬在心肺复苏后的变化规律及其对脑损伤的影响,明确NLRP3对MFG-E8的调控作用,探讨胞葬激活抗炎通路的分子机制,为靶向调控胞葬防治脑损伤提供科学依据。
英文摘要
Microglia phagocytose apoptotic cells through efferocytosis and thereby initiate an anti-inflammatory pathway to maintain homeostasis. After cardiac arrest and cardiopulmonary resuscitation (CA/CPR), the number of apoptotic neurons increases sharply. If the efferocytosis could not be enhanced correspondingly, the apoptotic neurons could accumulate in large quantities, develop secondary necrosis and release pro-inflammatory mediators to aggravate the brain injury. However, the dynamic changes of microglial efferocytosis after CA/CPR and the specific regulatory mechanism are still unclear. We previously found that the clearance of apoptotic neurons was limited in the early stage after CA/CPR. The expression of MFG-E8, which opsonizes efferocytosis was only slightly increased 24h after CA/CPR, while the strong pro-inflammatory signal NLRP3 was activated at 6h, and inhibition of NLRP3 could up-regulate the expression of MFG-E8 and anti-inflammatory cytokines. Thus, we hypothesize that the activation of NLRP3 pathway at the ultra-early stage after CA/CPR impedes the microglial efferocytosis due to the inhibition of MFG-E8, which prevents the timely clearance of apoptotic neurons and the initiation of anti-inflammatory pathways, and finally aggravates the brain injury. Based on the previous work, this project aims to elucidate the change rules of MFG-E8-mediated microglial efferocytosis after CA/CPR and its effect on brain injury both in vivo and in vitro, clarify the regulatory role of NLRP3 on MFG-E8, and explore the molecular mechanism of efferocytosis activating anti-inflammatory pathways, so as to provide scientific basis for targeted regulation of efferocytosis in the prevention and treatment of brain injury.
脑损伤是心脏骤停心肺复苏(CA/CPR)成功患者的主要致死、致残原因。心肺复苏后脑内大量损伤/死亡细胞的堆积会释放促炎因子进一步加剧脑损伤。小胶质细胞作为脑内的专职吞噬细胞,可通过乳脂肪球表皮生长因子8(MFG-E8)介导的胞葬作用,吞噬死亡细胞和碎片从而减少炎症因子的释放。在本项目中,我们探究了外源性补充MFG-E8能否增强CA/CPR后小胶质细胞的胞葬作用,进而改善 CA/CPR 模型小鼠的神经功能预后并减轻组织学损伤,同时,进一步探讨了 MFG-E8 促使小胶质细胞表型极化的潜在分子机制。我们的研究结果表明:(1)外源性给予MFG-E8增强了CA/CPR后小胶质细胞的胞葬作用,减少了损伤/死亡细胞的堆积和继发性坏死,维持了大脑的稳态平衡;(2)外源性给予MFG-E8显著提高了CA/CPR模型小鼠的7天存活率和神经功能评分,改善了小鼠的空间学习记忆和探索能力;(3)外源性给予MFG-E8显著减轻了CA/CPR后小鼠的病理学损伤和神经胶质细胞激活;(4)在CA/CPR后外源性给予MFG-E8促使小胶质细胞向抗炎表型极化;(5)在CA/CPR后外源性给予rmMFG-E8诱导了小胶质细胞基因表达的显著改变;(6)在CA/CPR后干扰素调节因子7(IRF7)介导了MFG-E8的神经保护作用,MFG-E8/IRF7信号轴可能参与了小胶质细胞的胞葬作用和表型极化。以上研究结果表明,MFG-E8通过增强小胶质细胞介导的胞葬作用并促使小胶质细胞向抗炎表型的极化从而发挥神经保护作用,这可能与IRF7的上调有关。
冰片通过激活LYVE1阳性脑血管旁巨噬细胞增强胶质淋巴转运减轻心肺复苏后脑损伤的作用及机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:15.0万元
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批准年份:2024
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负责人:黄凯滨
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依托单位:
高分子量透明质酸结合LYVE1+血管旁巨噬细胞增强胶质淋巴转运减轻心肺复苏后脑损伤的作用及机制研究
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批准号:82371467
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项目类别:面上项目
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资助金额:49万元
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批准年份:2023
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负责人:黄凯滨
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依托单位:
MFG-E8介导的小胶质细胞胞葬在心肺复苏后脑损伤的作用及机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2021
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负责人:黄凯滨
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依托单位:
P2X7R-NLRP3信号通路调控小胶质细胞极化在心肺复苏后脑损伤中的作用及其机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2019
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负责人:黄凯滨
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依托单位:
SUR1-TRPM4通道介导的小胶质细胞焦亡在心肺复苏后脑损伤的作用及其机制研究
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批准号:81701294
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2017
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负责人:黄凯滨
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依托单位:
国内基金
海外基金