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LncRNA-HIP促进海马神经发生改善宫内生长受限子代认知障碍的机制研究

批准号:
82071728
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
陈文
依托单位:
学科分类:
生殖系统/围生医学/新生儿疾病研究新技术与新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈文

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
子宫内不良环境常会通过改变表观遗传修饰引发胎儿宫内生长受限(IUGR),继而导致海马体积缩小并增加子代认知障碍风险。长链非编码RNA(lncRNA)在此过程中的作用研究尚未见报道。我们前期发现IUGR小鼠海马神经干细胞增殖能力下降,导致神经发生受抑制且认知功能受损。高通量测序筛选获得IUGR小鼠海马中显著下调的lncRNA-HIP,在体内外过表达皆能促进IUGR小鼠海马神经干细胞增殖,且可能受Tet1调控,并靶向Notch信号通路。本项目拟利用CRISPR/Cas9、RIP等技术,阐明调控IUGR小鼠海马lncRNA-HIP表达,及lncRNA-HIP调控海马神经干细胞增殖的上下游机制;探索lncRNA-HIP能否改善IUGR小鼠认知障碍;考察人源lncRNA-HIP的功能和机制的保守性。本项目将有助于理解胎源性神经疾病的lncRNA调控机制,为IUGR子代认知障碍的干预治疗提供依据。
英文摘要
The negative intrauterine environment often cause intrauterine growth restriction (IUGR), which in turn leads to reduced hippocampal size and increased risk of cognitive impairment in offspring. Epigenetic modifications play important roles in IUGR related diseases, but the role of long non-coding RNA (lncRNA) in this process has not been reported. In our previous study, IUGR mice show decreased hippocampal neural stem cell proliferation, leading to inhibited neurogenesis and impaired recognition. High-throughput sequencing analysis revealed that the expression level of lncRNA-HIP is significantly reduced in the hippocampus of IUGR mice. Overexpression of lncRNA-HIP can promote the proliferation of hippocampal neural stem cells in IUGR mice in vivo and in vitro. We discovered that lncRNA-HIP may be regulated by Tet1 and target Notch signaling pathway in the hippocampus of IUGR mice. Using CRISPR/Cas9, RIP and other technologies, this project will elucidate the mechanisms of regulating the expression of lncRNA-HIP in the hippocampus of IUGR mice, and lncRNA-HIP regulating the proliferation of hippocampal neural stem cells. Furthermore, this project will explore whether lncRNA-HIP can improve cognitive impairment in IUGR mice, and investigate the conservation of human lncRNA-HIP function and mechanism. Our results will not only help people to understand the lncRNA regulatory mechanism underlying the fetal original neurological diseases, but also provide the theoretical basis for the intervention treatment of cognitive impairment in IUGR offspring.
胎儿生长受限(FGR,又称宫内生长受限IUGR)是围生期严重并发症之一,全球发病率高,中国FGR发病率约8.77%。FGR是导致子代包括认知障碍在内的不良神经发育结果的重要危险因素。目前因缺乏对此类胎源性神经系统疾病的病理机制的深入理解,临床上尚缺少针对FGR子代认知障碍的干预治疗方案。本项目建立两种FGR小鼠模型,包括地塞米松(DEX)过度暴露和蛋白质限制饮食,发现海马神经干细胞增殖能力下降,导致神经发生受抑制且认知功能受损。我们确定了非编码lncRNA-HIP的上游表观遗传修饰酶Tet1,及作为前体加工后的成熟miRNA在调控海马神经发生中的功能。FGR小鼠海马神经干细胞中Tet1表达下降,引起Notch信号通路的关键分子Dll3和Notch1的启动子区5hmC结合的减少和5mC升高,进而下调Notch信号通路,抑制海马神经发生并最终损害FGR成年子代学习和记忆能力。通过向FGR小鼠海马区双侧注射过表达Tet1的逆转录病毒,可激活Notch信号通路,促进海马神经干细胞增殖并改善认知缺陷。在FGR小鼠海马神经干细胞中显著下调的miR-335-3p介导DEX诱导的增殖缺陷。DEX通过糖皮质激素受体与miR-335-3p启动子中的抑制性糖皮质激素反应元件结合直接调控miR-335-3p的表达。此外,miR-335-3p直接靶向PTEN。在人胚胎干细胞衍生的神经干细胞和脑类器官组织中,DEX/GR/miR-335-3p/PTEN调控轴的机制保守。在FGR小鼠海马区注射miRNA模拟物miRNA-335-3p agomiR可显著抑制PTEN的表达,促进神经干细胞增殖并挽救认知缺陷。我们还发现FGR小鼠具有包括认知能力下降在内的多种精神分裂症表型。FGR小鼠内侧前额叶皮层NRG1-ErbB4信号通路显著上调,通过脑内定位注射慢病毒敲降NRG1可以提高PV+中间神经元GABA能成熟,显著改善FGR子代认知障碍等表型。本项目揭示了非编码RNA、表观遗传修饰酶和信号通路调控神经细胞功能导致FGR子代认知障碍的分子机制,探索了以病毒载体、核酸类药物改善FGR子代认知障碍的方法。本项目将有助于理解此类胎源性神经系统疾病的病理机制,为开发干预治疗FGR子代认知障碍新靶点药物提供理论基础和新策略。
Sirt6调控海马突触可塑性介导胎儿生长受限子代认知障碍的机制研究
  • 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:
    陈文
  • 依托单位:
Dlk1-Dio3印记域内miRNA簇在小鼠胚胎干细胞神经分化中的作用与机制
  • 批准号:
    31201107
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    陈文
  • 依托单位:
国内基金
海外基金