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Neuroglobin持续表达对脓毒症性脑病的保护作用及机制研究
结题报告
批准号:
81401099
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
张丽娜
依托单位:
学科分类:
H0914.神经功能保护与功能调控
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
龚华、刘志勇、彭倩宜、张乐蒙、黄立、艾宇航、姜宋、王运佳、胡森彬
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中文摘要
脓毒症性脑病(SAE)是临床重症监护病房中常见脑病之一,对患者的预后影响极大,目前尚无特异性治疗方案。我们前期研究发现,脑红蛋白(Ngb)表达上调是神经系统自我保护机制中重要的组成部分,脑红蛋白与脓毒症性脑病预后负相关。然而在SAE中Ngb仅在早期短暂表达,不能达到持续保护。结合前期研究和文献,我们提出Ngb甲基化或表达量不足可能是抑制Ngb持续表达的重要因素。同时Ngb不仅能抑制神经元的凋亡达到保护作用,还可能通过诱导线粒体的自噬作用,促进损伤神经元修复。为了验证上述假说,我们采用细胞缺氧缺血模型和动物SAE模型,研究Ngb的时空表达特征;通过去甲基化和过表达Ngb方法,观察对脓毒症性脑损伤的持续保护作用;并进一步通过干预线粒体自噬作用,观察其对Ngb保护作用的影响。从三个层次全面研究Ngb在SAE中的作用及调控机制,为寻找更佳的调控Ngb表达,甚至为开发Ngb类似物提供新的切入点。
英文摘要
Sepsis associated encephalopathy (SAE) is one of the most common cerebropathy in intensive care unit with huge impact on patients’ prognosis. There is no specific treatment for SAE now. In our previous research, Neuroglobin (Ngb) is negative-correlated with prognosis of SAE, and the up-regulation of Ngb expression plays an important role in self-protection of the nervous system. However, Ngb is only expressed in early stage of SAE and could not offer continuous protection. We hypothesize that methylation of Ngb is an important factor of inhibiting Ngb expression, meantime, Ngb could protect nervous system through restraining apoptosis of neurons and inducing autophagy of mitochondria to improve repair of damaged neurons. To prove that, we use hypoxic-ischemic cell model and SAE animal model to study the spatiotemporal characteristics of Ngb expression. Also we observe the protection effect of Ngb by intervening expression and demethylation of Ngb. Furthermore, we investigate the impact on protection effect of Ngb by interfering the autophagy of mitochondria. We use the three points to comprehensively study Ngb in SAE, look for better regulation of Ngb expression, and offer new viewpoint for Ngb-like medicine.
脓毒症性脑病(SAE)是重症监护病房中常见脑病之一,对患者的预后影响极大,目前还缺少特异性治疗方案。本课题主要研究脑红蛋白(neuroglobin,Ngb)的保护作用及机制。在体外实验部分,本研究使用氧糖剥夺模型(OGD)。通过转染Ngb质粒、慢病毒或Hemin处理,并且使用甲基化抑制剂5-AZA等,观察Ngb对线粒体自噬、细胞凋亡影响,以及甲基化对Ngb持续表达及保护作用的影响。在体内实验部分,本研究使用盲肠结扎穿孔(CLP)诱发大鼠脓毒症。通过使用慢病毒影响Ngb的表达,观察其对SAE的保护作用。我们在细胞模型中发现,Ngb在细胞中仅短暂表达。通过质粒或药物(Hemin)增强其表达水平,可以减少细胞凋亡、减轻线粒体去极化、减少ROS生成。并且Ngb可以与线粒体上的VDAC结合,减少膜通透性转换孔的开放。但是,Ngb并不能直接影响线粒体自噬水平。另外,通过使用甲基化抑制剂5-AZA,可以增加Ngb水平,减轻细胞损伤。在动物模型中,Ngb在海马区表达时间也较为短暂。通过转染质粒增加Ngb的表达,或慢病毒干扰其表达,可以分别减少或增加细胞凋亡,大鼠的认知功能也相应受到影响。并且,在海马组织中的Akt、Bax蛋白水平显著升高。通过使用PI3K/Akt通路的特异性抑制剂LY294002,可以阻断Ngb的保护作用。总之,发现了Ngb与线粒体上VDAC蛋白的相互作用,以及对ROS生成、线粒体去极化、细胞凋亡的影响。而且,通过降低DNA甲基化水平,Ngb的表达时间及表达量都有所增加,保护作用增强。另外,本研究还发现Ngb可以通过PI3K/Akt/Bax通路起保护作用。本课题在细胞和动物两个模型中,细胞、细胞器、分子及信号通路多个水平,全面研究了Ngb在SAE中的作用及调控机制,具有较好的科学意义。
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
Blocking Cyclic Adenosine Diphosphate Ribose-mediated Calcium Overload Attenuates Sepsis-induced Acute Lung Injury in Rats.
阻断环二磷酸腺苷核糖介导的钙超载可减轻脓毒症引起的大鼠急性肺损伤。
DOI:10.4103/0366-6999.185854
发表时间:2016-07-20
期刊:Chinese medical journal
影响因子:6.1
作者:Peng QY;Zou Y;Zhang LN;Ai ML;Liu W;Ai YH
通讯作者:Ai YH
Diagnostic and Predictive Levels of Calcium-binding Protein A8 and Tumor Necrosis Factor Receptor-associated Factor 6 in Sepsis-associated Encephalopathy: A Prospective Observational Study.
脓毒症相关脑病中钙结合蛋白 A8 和肿瘤坏死因子受体相关因子 6 的诊断和预测水平:一项前瞻性观察研究
DOI:10.4103/0366-6999.185860
发表时间:2016-07-20
期刊:Chinese medical journal
影响因子:6.1
作者:Zhang LN;Wang XH;Wu L;Huang L;Zhao CG;Peng QY;Ai YH
通讯作者:Ai YH
DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2016.39.011
发表时间:2016
期刊:中华医学杂志
影响因子:--
作者:张丽娜;胡森彬;邓松筠;陈彩霞;吴龙;彭倩宜;黄立;艾宇航
通讯作者:艾宇航
Hemin protects against oxygen-glucose deprivation-induced apoptosis activation via neuroglobin in SH-SY5Y cells
氯化血红素通过 SH-SY5Y 细胞中的神经红蛋白防止氧-葡萄糖剥夺诱导的细胞凋亡激活
DOI:10.1007/s11064-017-2230-z
发表时间:2017
期刊:Neurochem Res
影响因子:--
作者:Yun-Jia Wang;Qian-Yi Peng;Song-yun Deng;Cai-Xia Chen;Long Wu;Li Hunag;Li-Na Zhang
通讯作者:Li-Na Zhang
Characterization of Sepsis and Sepsis-Associated Encephalopathy
脓毒症和脓毒症相关脑病的特征
DOI:10.1177/0885066617719750
发表时间:2019-11-01
期刊:JOURNAL OF INTENSIVE CARE MEDICINE
影响因子:3.1
作者:Feng, Qing;Ai, Yu-Hang;Zhang, Li-Na
通讯作者:Zhang, Li-Na
S100β-Rage通路通过脑胶质淋巴系统促进脓毒症脑病认知功能障碍的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    张丽娜
  • 依托单位:
miR-125b通过p53-Drp1通路调节线粒体动力学缓解脓毒症相关性脑病的机制研究
  • 批准号:
    81873956
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    57.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    张丽娜
  • 依托单位:
国内基金
海外基金