脑缺血区酸化调控神经干细胞分化的机制研究

批准号:
81601071
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
17.0 万元
负责人:
葛红飞
依托单位:
学科分类:
H0910.神经损伤、修复与再生
结题年份:
2019
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡胜利、储卫华、尹怡、袁继超、杨阳、马康、吴鹏飞
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中文摘要
以高发病率及死残率为特点的缺血性脑卒中是医学领域的重大难题,如何促进脑缺血患者的神经功能康复是当前研究的难点和重点。室管膜下区的内源性神经干细胞可在脑缺血后发生原位增殖、向损伤灶处迁移,但因局部微环境剧烈改变致其在损伤灶处难以分化为足量功能神经元而阻碍神经功能康复。我们前期研究发现缺血区普遍存在微环境酸化,室管膜下区神经干细胞表达酸敏感离子通道1a,酸化可激活ASIC1a通道促发干细胞内钙升高,促进干细胞向胶质细胞分化。提示:缺血区酸化可激活干细胞上ASIC1a调控神经干细胞的分化。本项目拟通过形态学、RNAi、基因敲除等方法从细胞、脑片、动物模型等层次,系统研究缺血区酸化在神经干细胞分化调控中的作用,阐明“酸化-ASIC 1a-CaN-NLK-Wnt/β-catenin调控分化”这一机制。通过本项目的研究,不仅有助于深入阐明干细胞定向分化的调控机制,而且为设计新的干预靶点的奠定基础。
英文摘要
Ischemic stroke, bearing the characteristics of high morbidity, lethality and mortality, has been becoming a significant problem in the medical domain. Thus, how to promote functional recovery of patients after ischemic stroke is the main challenge and focus to date. Endogenous neural stem cells (eNSCs) residued in the Subventricular zone (SVZ) could be in situ activated and proliferate, migrate to the lesion site, but only a few neural stem cells could differentiate into functional neurons might due to drastic change in local microenvironment. Hence, functional recovery is not satisfactory. Our previous study found that the lesion site always exist acidosis after ischemic stroke, and the eNSCs express acid-sensing ion channels 1a (ASIC1a) in SVZ. Meanwhile, acidosis could trigger intracellular Ca2+ elevation via ASIC1a homomeric channels thereafter promote eNSCs differentiation into astrocytes. These fingdings suggest that acidosis induced by ischemic stroke plays an important role in the differentiation of neural stem cells via activating ASIC1a channels. We will investigate the role and mechanisms of acidosis in the directional differentiation of neural stem cells through morphological methods, RNA interference and knock-out mice based on cultured eNSCs, brain slices and ischemic stroke animal model in the present project. And, the signaling pathway-Ca2+ elevation via ASIC1a homomeric channels to activate CaN-NLK-Wnt/β-catenin to modulate the differentiation of neural stem cells, is going to be systematically investigated. This study will not only help to elucidate the mechanisms controlling the directional differentiation of neural stem cells, but also provide evidence for the development of therapeutic strategy targeting it after ischemic stroke.
以高发病率及死残率为特点的缺血性脑卒中是医学领域的重大难题,如何促进脑缺血患者的神经功能康复是当前研究的难点和重点。室管膜下区的内源性神经干细胞可在脑缺血后发生原位增殖、向损伤灶处迁移,但因局部微环境剧烈改变可能致其在损伤灶处难以分化为足量功能神经元而阻碍神经功能康复。本研究基于前期研究成果,主要从微环境酸化对神经干细胞分化的影响、潜在机制及干预措施着手进行研究,发现:酸化可激活酸敏感离子通道1(ASIC1)开放,可促进神经干细胞分化为星形胶质细胞,给予ASIC1抑制剂Amiloride和/或PcTx1可有效逆转酸化促进神经干细胞分化为胶质细胞的效应。同时,使用分子生物学技术和基因Knockout技术发现抑制ASIC1表达也可有效逆转酸化促进神经干细胞分化为胶质细胞。同时,该课题研究了神经损伤后局部产物硫酸软骨素蛋白多糖(CSPG)对神经干细胞的影响及可能机制。此外,课题研究发现激活G蛋白偶联雌激素受体1(GPER1)可抑制神经干细胞增殖,但可促进神经干细胞向少突胶质细胞分化。另外 ,抗坏血酸(AA)或SVCT2过表达通过上调CDC42表达的方式促进F-actin组装,增强NSPCs迁移能力。通过该课题研究:发现了1个影响神经干细胞迁移和分化的损伤因素,2个可能的干预靶点或受体,3个可能用于脑缺血治疗的干预媒介,以期为脑卒中患者神经功能康复提供基础实验依据,为干细胞治疗脑卒中策略提供转化的可能性和理论学证据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
SVCT2 Promotes Neural Stem/Progenitor Cells Migration Through Activating CDC42 After Ischemic Stroke
缺血性中风后 SVCT2 通过激活 CDC42 促进神经干/祖细胞迁移
DOI:10.3389/fncel.2019.00429
发表时间:2019-09
期刊:Front Cell Neurosci
影响因子:--
作者:Yang Y;Zhang K;Chen X;Wang J;Lei X;Zhong J;Xian J;Quan Y;Lu Y;Huang Q;Chen J;Ge H;Feng H.
通讯作者:Feng H.
G protein-coupled estrogen receptor 1 negatively regulates the proliferation of mouse-derived neural stem/progenitor cells via extracellular signal-regulated kinase pathway
G蛋白偶联雌激素受体1通过细胞外信号调节激酶途径负调节小鼠源性神经干/祖细胞的增殖
DOI:10.1016/j.brainres.2019.02.024
发表时间:2019-07-01
期刊:BRAIN RESEARCH
影响因子:2.9
作者:Zhong, Jun;Ge, Hong-fei;Hu, Rong
通讯作者:Hu, Rong
Ambroxol Improves Neuronal Survival and Reduces White Matter Damage through Suppressing Endoplasmic Reticulum Stress in Microglia after Intracerebral Hemorrhage
氨溴索通过抑制脑出血后小胶质细胞内质网应激来改善神经元存活并减少白质损伤
DOI:10.1155/2020/8131286
发表时间:2020-03-28
期刊:BIOMED RESEARCH INTERNATIONAL
影响因子:--
作者:Jiang, Xuheng;Zhang, Ji;Yu, Anyong
通讯作者:Yu, Anyong
Chondroitin sulfate proteoglycan represses neural stem/progenitor cells migration via PTPsigma/alpha-actinin4 signaling pathway
硫酸软骨素蛋白多糖通过 PTPsigma/α-actinin4 信号通路抑制神经干/祖细胞迁移
DOI:10.1002/jcb.28379
发表时间:2019
期刊:Journal of Cellular Biochemistry
影响因子:4
作者:Zhong J;Lan C;Zhang C;Yang Y;Chen W. X;Zhang K. Y;Zhao H. L;Fang X. Y;Li H. H;Tan L;Wang P;Ge H. F;Hu R;Feng H.
通讯作者:Feng H.
脑缺血后激活ASIC1a/RhoA通路抑制神经干细胞向A2星形胶质细胞分化的机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:葛红飞
- 依托单位:
国内基金
海外基金
