黑皮质素4受体激活的C-Raf/ERK/CREB通路在nesfatin-1保护黑质多巴胺能神经元中的作用研究

批准号:
81701377
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
沈晓丽
依托单位:
学科分类:
H1901.衰老机制与调控
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈曦、张媛、李宗遥、宋星星、王瑞、田月
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中文摘要
Nesfatin-1是胃底X/A细胞分泌的一种能自由通过血脑屏障的脑肠肽。我们前期工作表明nesfatin-1通过激活C-Raf/ERK途径对MPTP制备的帕金森病(PD)小鼠发挥保护作用,但nesfatin-1在黑质多巴胺(DA)能神经元上的受体至今未见报道。有研究提示黑皮质素4受体(MC4R)可能是nesfatin-1受体之一。为深入阐明nesfatin-1神经保护作用机制,本研究拟首先在PD细胞模型和PD转基因小鼠黑质上观察nesfatin-1与MC4R的结合情况,及C-Raf/ERK/CREB通路的激活与nesfatin-1保护作用的相关性;慢病毒沉默MC4R和CREB后,再观察nesfatin-1保护作用的改变。本研究有望首次鉴定出DA能神经元上nesfatin-1的受体MC4R,并阐明MC4R激活的C-Raf/ERK/CREB通路在nesfaitn-1保护DA能神经元中的作用。
英文摘要
Nesfatin-1 is a brain-gut peptide secreted by X/A like endocrine cells in the gastric glands, which could crosses the blood-brain barrier freely. Our previous study showed that nesfatin-1 protected dopaminergic neurons against MPTP induced neurotoxicity through the C-Raf/ERK-dependent anti-apoptotic pathway. But the receptor of nesfatin-1 on dopaminergic neurons in substantia nigra remains unknown. It has been reported that melanocortin 4 receptor(MC4R) is the possible receptor of nesfatin-1. In order to elucidate the receptor of nesfatin-1 on dopaminergic neurons and mechanisms underlying the protective effect, PD cell model and PD transgenic mice will be employed to observe the interaction between nesfaitn-1 and MC4R in substantia nigra, and the C-raf/ERK/CREB signaling pathway alteration induced by nesfatin-1. The alteration of the protective effect of nesfatin-1 on dopaminergic neurons will be further observed in MC4R or CREB silenced PD models to demonstrated that MC4R is the receptor of nesfatin-1 on dopaminergic neurons, and the protective effect of nesfatin-1 on dopaminergic neurons is mediated by C-Raf/ERK/CREB signaling pathway through MC4R.
Nesfatin-1是2006年发现的一种含有82个氨基酸的脑肠肽,主要由胃底X/A样细胞分泌,对其生物学功能的研究尚处于起步阶段。Nesfatin-1可自由通过血脑屏障,为外周用药在中枢发挥作用提供了可能。本研究拟阐明nesfatin-1对中脑黑质多巴胺(DA)能神经元的保护作用、相关机制及nesfatin-1在黑质DA能神经元的受体是否为黑皮质素4受体(MC4R)。主要结果包括:①在1-甲基-4-苯基吡啶阳离子(MPP+)处理的MES23.5细胞上,预先应用C-Raf、ERK1/2抑制剂,转染cAMP反应元件结合蛋白(CREB)-shRNA慢病毒颗粒可消除nesfatin-1对MPP+诱导的MES23.5细胞活性下降、线粒体功能损伤、细胞凋亡的保护作用,提示nesfatin-1对MES23.5细胞的保护作用与C-Raf/ERK/CREB通路有关。免疫荧光双标记法检测到MES23.5细胞上黑皮质素4受体(MC4R)的表达,但蛋白免疫共沉淀法未能检测到nesfatin-1与MC4R的相互作用,提示nesfatin-1对MES23.5细胞的保护作用与MC4R无关。②侧脑室注射nesfatin-1进行干预,能够拮抗1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)诱导的小鼠黑质(SN)区多巴胺能神经元数目下降、小鼠纹状体区DA及其代谢产物含量下降,DA能神经末梢纤维数目的降低。虽然中脑黑质检测到MC4R的表达,但预先应用MC4R抑制剂不能消除nesfatin-1对黑质多巴胺能神经元的保护作用,提示nesfatin-1对中脑黑质多巴胺能神经元的保护作用与MC4R受体无关。③侧脑室注射anti-nesfatin-1抗体能够引起脑脊液nesfatin-1含量降低,造成中脑黑质致密带DA神经元数目减少,纹状体多巴胺及其代谢产物含量降低,凋亡相关蛋白表达上调,并引起脑源性神经营养因子(BDNF)含量代偿性升高,说明nesfatin-1在维持黑质纹状体系统正常生理功能中发挥重要作用。C57BL/6小鼠预先应用MC4R抑制剂不能引起黑质纹状体系统的损伤,进一步说明nesfatin-1维持黑质纹状体系统正常生理功能的作用和MC4R受体无关。以上结果证明脑肠肽nesfatin-1能够通过激活C-Raf/ERK/CREB通路对中脑黑质巴胺能细胞发挥保护作用,该作用与MC4R受体无关。
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
Positive association between soil arsenic concentration and mortality from alzheimer's disease in mainland China
中国大陆土壤砷浓度与阿尔茨海默病死亡率呈正相关
DOI:10.1016/j.jtemb.2020.126452
发表时间:2020-05-01
期刊:JOURNAL OF TRACE ELEMENTS IN MEDICINE AND BIOLOGY
影响因子:3.5
作者:Li, Xue-Lian;Zhan, Run-Qing;Shen, Xiao-Li
通讯作者:Shen, Xiao-Li
DOI:10.1016/j.jtemb.2020.126520
发表时间:2020-04-08
期刊:Journal of trace elements in medicine and biology : organ of the Society for Minerals and Trace Elements (GMS)
影响因子:--
作者:Shen X;Xia L;Liu L;Jiang H;Shannahan J;Du Y;Zheng W
通讯作者:Zheng W
DOI:10.3389/fnins.2021.621173
发表时间:2021
期刊:Frontiers in neuroscience
影响因子:4.3
作者:Chen H;Li X;Ma H;Zheng W;Shen X
通讯作者:Shen X
Iron concentration does not differ in blood but tends to decrease in cerebrospinal fluid in Parkinson's disease
帕金森病患者血液中的铁浓度没有差异,但脑脊液中的铁浓度往往会降低
DOI:10.3389/fnins.2019.00939
发表时间:2019
期刊:Frontiers in Neuroscience
影响因子:4.3
作者:Shen Xiaoli;Yang Huazhen;Zhang Dongfeng;Jiang Hong
通讯作者:Jiang Hong
Nesfatin-1基于脑肠轴参与帕金森病发病的机制研究
- 批准号:82171570
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2021
- 负责人:沈晓丽
- 依托单位:
国内基金
海外基金
