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D1R/Shp-2复合物在异动症大鼠 D1R/ERK/mTORC1 通路中的作用

批准号:
81400925
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
22.0 万元
负责人:
干静
依托单位:
学科分类:
运动障碍性疾病
结题年份:
2017
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
沈瑛、李琳、胡荣郭、周明珠、章素芳、颜静、徐鸣明、李艳

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项目成果

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中文摘要
帕金森病异动症(LID)是临床治疗的难点,发病机制尚不明确。既往研究证明在纹状体中D1受体超敏介导ERK过度激活参与LID的发生。新近研究发现培养细胞中全新促发D1受体介导ERK激活的新机制,涉及络氨酸磷酸酶Shp-2,与D1受体共同调节D1R/ERK/mTORC1信号通路。本课题旨在动物模型中研究D1受体和Shp-2之间的相互作用,明确D1受体/Shp-2复合物的存在;结合D1受体激动剂和拮抗剂、左旋多巴缓释微球和特异性D1受体、Shp-2结合的干扰肽,观察D1受体/Shp-2复合物在调节D1R/ERK/mTORC1信号通路中的作用,以明确其在帕金森病左旋多巴诱导异动症发生机制中所扮演的角色,并对其可能成为一个新的潜在治疗靶点提供依据。
英文摘要
L-dopa therapy for Parkinson's disease leads to dyskinesias for which there are few treatment options. The pathogenesis and management of LID remain unclear. Accumulating evidence indicates that LID develops in response to activation of sensitized D1Rs and modifications of ERK signaling pathway. One study has recently identified a new mechanism for D1R-mediated activation of ERK1/2 in striatal neurons involving the tyrosine phosphatase Shp-2. In particular, in the striatum, Shp-2 directly interacts with the D1R and is activated by D1R stimulation which is essential for D1R/ERK/mTORC1 signaling pathway. In this study, we aim to investigate the role of the D1R/Shp-2 complex in L-Dopa-induced aberrant activaion of ERK1/2 signaling and development of dyskinesia in the 6-OHDA rat model of PD, using D1 receptor agonists and antagonists, levodopa microspheres and injection of peptides specifically disrupting striatal D1R/Shp-2 interaction. We aim to define the role of the D1R/Shp-2 complex in the development of LID since it could represent a promising new drug target for LID.
帕金森病异动症(PD-LID)的发病机制尚不明确,既往研究证明在纹状体中D1受体超敏介导ERK1/2过度激活以及下游mTORC1的信号通路异常参与LID的发生。细胞研究提示Shp-2直接与D1R相互作用,所致的激活在D1R依赖激活ERK1/2 的信号通路上是必不可少的过程,Shp-2的激活是ERK1/2信号通路的起始步骤,但动物实验中尚未验证。本实验首先确认了正常SD大鼠纹状体中D1R/Shp-2复合物存在,确认6-OHDA损伤大鼠长期给予左旋多巴治疗不会改变D1R和Shp-2的连接,D1R/Shp-2复合物在LID状态下仍然结合。通过激动或者拮抗D1受体,进一步明确D1R/Shp-2在D1R/ERK1/2信号通路中的作用。结果提示间断性左旋多巴刺激会使p-Shp-2,p-Scr,p-mTOR水平明显升高,拮抗D1R可缓解L-DOPA所致的损伤,激动D1R则无此作用;进一步提示D1R/Shp-2复合物在D1R /ERK/mTOR信号通路中参与LID的发生。接着PD大鼠模型中观察波动性左旋多巴给药以及持续性左旋多巴释放给药(即左旋多巴和苄丝肼微球)对于D1R/Shp-2复合物及对D1R/ERK/mTOR通路的影响。分为4组:(1)左旋多巴常规给药组(LS组),(2)左旋多巴微球低剂量组,(3)左旋多巴微球高剂量组,(4)Sham组。大鼠行为学结果表明微球剂型能减轻大鼠异动症的发生,并没有降低药物对PD症状的疗效。各组大鼠最后一次给药24小时内被处死,提取纹状体,采用免疫印记方法观察各因子变化情况。结果提示:LS组膜蛋白D1R的表达较Sham组明显升高, 微球组膜蛋白D1R较Sham组无明显变化,较LS组明显下降。与之相连接的Shp-2蛋白磷酸化水平变化与D1R表现一致。Shp-2激活被认为对于D1R超敏介导ERK通路过度激活有重要意义,该结果表明波动性L-dopa刺激能过度激活D1R/Shp-2复合物,而持续性L-dopa刺激能避免这种异常激活。D1R/ERK/mTOR通路中主要细胞因子ERK1/2、mTOR和Src磷酸化在各组变化也与以上变化一致,表明D1R/Shp-2复合物在L-dopa诱发的异常D1R/ERK1/2/mTOR信号通路中的作用,持续性多巴胺刺激能降低该信号通路的异常激活,对于LID的治疗提供了新的潜在靶点。
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
DOI: --
发表时间: 2015
期刊: 上海交通大学学报(医学版)
影响因子: --
作者: [干静, 戚辰, 章素芳, 刘振国]
通讯作者: 刘振国
Roles of Ca(2+)/calmodulin-dependent protein kinase II in subcellular expression of striatal N-methyl-D-aspartate receptors in l-3, 4-dihydroxyphenylalanine-induced dyskinetic rats.
Ca2 /钙调蛋白依赖性蛋白激酶 II 在 L-3,4-二羟基苯丙氨酸诱导的运动障碍大鼠纹状体 N-甲基-D-天冬氨酸受体亚细胞表达中的作用
DOI: 10.2147/dddt.s73868
发表时间: 2015
期刊: Drug design, development and therapy
影响因子: --
作者: [Gan J, Qi C, Liu Z]
通讯作者: Liu Z
Levodopa/Benserazide Loaded Microspheres Alleviate L-dopa Induced Dyskinesia through Preventing the Over-Expression of D1R/Shp-2/ERK1/2 Signaling Pathway in a Rat Model of Parkinson's Disease.
左旋多巴/苄丝肼负载微球通过防止帕金森病大鼠模型中 D1R/Shp-2/ERK1/2 信号通路的过度表达来缓解左旋多巴引起的运动障碍
DOI: 10.3389/fnagi.2017.00331
发表时间: 2017
期刊: Frontiers in aging neuroscience
影响因子: 4.8
作者: [Wan Y, Wu N, Song L, Wang X, Liu Z, Yuan W, Gan J]
通讯作者: Gan J
DOI: 10.3389/fnagi.2017.00331
发表时间: 2017
期刊: Frontiers in Aging Neuroscience
影响因子: 4.8
作者: [万赢, 吴娜, 宋璐, 汪锡金, 刘振国, 袁伟恩, 干静]
通讯作者: 干静
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