谷胱甘肽修饰携载siRNA-PARP1的纳米颗粒调控ROS介导小胶质细胞极化治疗缺血性脑损伤的机制研究
批准号:
81871031
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
李士勇
依托单位:
学科分类:
神经功能保护与功能调控
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
唐震宇、刘旭、谢亮、董泉彬、詹碧鸣、方波、王子裕、刘育栋、段春霞
中文摘要
抑制缺血半暗带的氧化应激反应和炎症损伤是治疗缺血性脑损伤的关键。研究表明:过量氧自由基(ROS)和ROS介导的小胶质细胞(MG)M1型极化是氧化应激、炎症损伤的主要原因。我们预实验发现:聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1(PARP1)调控ROS介导的M1型MG极化,谷胱甘肽修饰的携载siRNA-PARP1的纳米颗粒(GSH-NP/siRNA-PARP1)能清除ROS,能增加MG的SIRT1、Nrf2表达,能抑制M2a型MG向M1型MG极化。本项目拟干预SIRT1、Nrf2的表达,探讨PARP1/SIRT1/Nrf2信号调控ROS介导的M2a型MG极化为M1型MG的机制;分析氧化应激相关分子、M2a-MG、M1-MG细胞、炎症细胞和因子数量的变化,研究GSH-NP/siRNA-PARP1抑制氧化应激和炎症损伤的机制,分析其与保护濒死神经元、改善神经功能的关系,为缺血性脑损伤提供新的治疗方法。
英文摘要
The primary goal of therapy for ischemic brain injury is to inhibit oxidative stress and inflammation damage in the ischemic penumbra. Many studies have shown that excessive production of oxygen free radicals (ROS), the increased number of M1 microglia (M1-MG) and decreased number of M2 microglia (M2-MG) induced by ROS can result in oxidative stress and inflammatory injury. Polyadenosine diphosphate ribose polymerase-1 (PARP1) plays an important role in microglial polarization. Our experiments have showed that glutathione (GSH)-modified nanoparticles carrying siRNA-PARP1 (GSH-NP/siRNA-PARP1) could clear ROS, increase the expression of Sirtuin 1 (SIRT1) and nuclear factor erythroid-derived factor 2 (Nrf2), inhibit the M2a-MG to M1-MG polarization, and reduce the number of M1-MG in microenvironment. To investigate whether PARP1/SIRT1/Nrf2 signaling is the key mechanism that ROS mediates the polarization of M2a-MG to M1-MG, we enhance or inhibit the expression of SIRT1 and Nrf2. To explore the mechanism of inhibiting oxidative stress injury, we analyze the changes of superoxide dismutase and glutathione peroxidase in ischemic penumbra. To investigate the mechanism of inhibiting inflammatory cascade injury, we analyze the change of M2a-MG, M1-MG cells and inflammatory cytokines in ischemic penumbra. We analyzed the relationship between GSH-NP/siRNA-PARP1 treatment, protection of dying neurons and improvement of neurological function, which provides a new treatment for ischemic brain injury.
针对缺血性脑损伤急性期,抑制氧化应激反应、减轻炎症损伤是保护濒死神经元的关键,也是本研究的主要内容。在体外实验,我们利用小胶质细胞的吞噬特性,将携载聚腺苷二磷酸核糖聚合酶-1(poly ADP-ribose polymerase,PARP1)的小分子干扰RNA片段(poly ADP-ribose polymerase siRNA, siRNA-PARP1)的纳米颗粒递送到小胶质细胞内调控其极化;我们证实:PARP1是调控ROS介导的M2a-MG向M1-MG极化的关键信号分子,SIRT1/Nrf2是PARP1下游的关键信号。在体内实验,我们使用谷胱甘肽(Glutathione, GSH)修饰纳米载体携载siRNA-PARP1的纳米颗粒(GSH modified nanoparticles loaded with siRNA-PARP1, GSH-NP/siRNA-PARP1)。我们的结果表明,GSH-NP/siRNA-PARP1治疗①能够有效抑制氧化应激、炎症级联损伤的作用,能够有效保护濒死神经元;②能够减少脑梗死的体积、减少水肿体积,能够有效改善神经功能。
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ImmunoPET imaging of CD38 expression in hepatocellular carcinoma using Cu-64-labeled daratumumab
使用 Cu-64 标记的 daratumumab 对肝细胞癌中 CD38 表达进行免疫 PET 成像
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
American Journal of Translational Research
影响因子:
2.2
作者:
[Li Shiyong, Engl, Christopher G, Ehlerding Emily B, Kutyreff Christopher J, Engle Jonathan W, Jiang Dawei, Cai Weibo]
通讯作者:
Cai Weibo
Spleen-Targeted Glabridin-Loaded Nanoparticles Regulate Polarization of Monocyte/Macrophage (M(o) /M(φ) ) for the Treatment of Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury.
脾脏 — 靶向光甘草定 — 负载纳米颗粒调节单核细胞/巨噬细胞 (Mo/M Ï ) 的极化,用于治疗脑缺血 — 再灌注损伤
DOI:
10.1002/adma.202204976
发表时间:
2022-09
期刊:
ADVANCED MATERIALS
影响因子:
29.4
作者:
[Li, Shiyong, Wang, Ye, Wu, Miaojin, Younis, Muhsin H., Olson, Aeli P., Barnhart, Todd E., Engle, Jonathan W., Zhu, Xingen, Cai, Weibo]
通讯作者:
Cai, Weibo
Nano-Curcumin Simultaneously Protects the Blood-Brain Barrier and Reduces M1 Microglial Activation During Cerebral Ischemia-Reperfusion Injury
纳米姜黄素在脑缺血再灌注损伤期间同时保护血脑屏障并减少 M1 小胶质细胞活化
DOI:
10.1021/acsami.8b20594
发表时间:
2019-01-30
期刊:
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:
9.5
作者:
[Wang, Ye, Luo, Jun, Li, Shi-Yong]
通讯作者:
Li, Shi-Yong
Intrathecal Administration of Nanoclusters for Protecting Neurons against Oxidative Stress in Cerebral Ischemia/Reperfusion Injury
鞘内注射纳米簇保护神经元免受脑缺血/再灌注损伤中的氧化应激
DOI:
10.1021/acsnano.9b06780
发表时间:
2019-11-01
期刊:
ACS NANO
影响因子:
17.1
作者:
[Li, Shiyong, Jian, Dawei, Cai, Weibo]
通讯作者:
Cai, Weibo
Spatiotemporal Distribution of Agrin after Intrathecal Injection and Its Protective Role in Cerebral Ischemia/Reperfusion Injury
鞘内注射后Agrin的时空分布及其对脑缺血/再灌注损伤的保护作用
DOI:
10.1002/advs.201902600
发表时间:
2019-12
期刊:
Advanced Science
影响因子:
15.1
作者:
[Li Shiyong, Wang Ye, Jiang Dawei, Ni Dalong, Kutyreff Christopher J., Barnhart Todd E., Engle Jonathan W., Cai Weibo]
通讯作者:
Cai Weibo
共 6 条
基于“增加微循环灌注”改善急性大血管闭塞性脑卒中预后的机制研究
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批准号:82471354
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项目类别:面上项目
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资助金额:49.00万元
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批准年份:2024
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负责人:李士勇
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依托单位:
选择性调控脾源性单核/巨噬细胞极化在治疗缺血-再灌注脑损伤的机制研究
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批准号:82171335
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项目类别:面上项目
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资助金额:54万元
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批准年份:2021
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负责人:李士勇
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依托单位:
增强姜黄素调控小胶质细胞极化和保护缺血性脑卒中的机制研究
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批准号:81660230
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:38.0万元
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批准年份:2016
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负责人:李士勇
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依托单位:
CAML1基因介导骨髓间充质干细胞迁移及促进半暗带区血管新生治疗脑缺血的研究
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批准号:81060100
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2010
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负责人:李士勇
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依托单位:
国内基金
海外基金