衰老细胞在朊病毒病中的作用和分子机制
批准号:
82071436
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
朱采红
依托单位:
学科分类:
神经退行性变及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱采红
中文摘要
神经退行性疾病严重危害人类健康,至今不可治愈。随着年龄增长,脑内衰老细胞的积累在神经退行性病变中起着重要作用。朊病毒病是一类特殊的神经退行性疾病,衰老细胞在朊病毒病中的作用和分子机制尚不清楚。申请人在前期研究基础上,提出朊病毒感染引起脑内衰老细胞富集,加剧神经炎症,并由此加重病理特征、加快发病进程的假说。为此,计划以朊病毒感染小鼠为模型,首先检测脑内衰老细胞标志基因是否上调及发生衰老的细胞类型。再通过衰老细胞裂解药物或化学遗传学方法清除衰老细胞,或采用细胞衰老调控基因敲除小鼠,分析小鼠的生存曲线、行为学和病理特征,明确衰老细胞对朊病毒病的作用。再运用高通量RNA测序,检测小鼠脑内衰老细胞被清除后基因表达的变化,建立相关图谱和信号通路,阐明衰老细胞在朊病毒感染引起的神经病变中的分子机制。预期本项目可望为探索以衰老细胞为靶标的朊病毒病及其他神经退行性疾病的治疗方法提供新的思路。
英文摘要
Neurodegenerative diseases are a group of debilitating disorders characterized by the progressive degeneration of the structure and function of the central nervous system(CNS). They are incurable by far. The accumulation of the senescent cells in the CNS with aging plays an important role in the pathogenesis of neurodegeneration. Prion diseases are a type of unique neurodegenerative disorders because of their transmission between individuals, the role and molecular mechanisms of senescent cells in prion pathogenesis remains unknown. Based on our previous study on prion diseases, we propose a hypothesis that prion infection induces an accumulation and enrichment of senescent cells in the CNS, thereby enhancing the neuroinflammation and deteriorating neuropathology, leading to an acceleration of prion progression. To verify this hypothesis, we plan to apply a mouse model of prion infection and test whether senescent cell markers are upregulated and which cell types show senescent phenotype in the brain. We will then remove the senescent cells from the brain by senolytic compounds (navitoclax/ABT-263) or through a genetic approach (INK/ATTAC - AP20187 system), or employ a gene knockout mouse that controlling the cell senescence, to assess the survival curves, behavior and pathological changes, and finally determine role of senescent cells in prion pathogenesis. We will perform RNA sequencing to dissect the molecular mechanisms underlying how senescent cells affect prion pathogenesis and establish the cascade and pathways of the mechanisms. We expect our study will bring new knowledge and insights to explore novel therapeutic avenues for prion disease and other neurodegenerative disorders by targeting senescent cells.
神经退行性疾病严重危害人类健康,至今不可治愈。随着年龄增长,脑内衰老细胞的积累在神经退行性病变中起着重要作用。朊病毒病是一类特殊的神经退行性疾病,衰老细胞在朊病毒病中的作用和分子机制尚不清楚。申请人首先以朊病毒感染小鼠为模型,检测发现脑内衰老细胞标志基因显著上调,进一步分析发现主要是小胶质细胞和星形胶质细胞发生了衰老表型变化。通过衰老细胞裂解药物或化学遗传学方法清除朊病毒感染小鼠的衰老细胞,发现小鼠的体重变化和生存曲线都有了一定的改善,神经免疫也得到减轻,提示衰老细胞在朊病毒病中发挥促进神经退变和神经免疫炎症的作用。此外,我们建立了体外细胞衰老模型,发现衰老细胞发生了自噬异常,且衰老细胞显示出神经毒性。进一步,我们分析了TDP-43转基因小鼠的病理特征,发现TDP-43病理也能引起小鼠脑内细胞衰老,提示细胞衰老可能在多种神经退行性疾病中发挥作用。本项目系统研究了衰老细胞在朊病毒病和TDP-43相关疾病中的作用和机制,揭示了衰老细胞影响神经变性进展和神经炎症的关键机制,验证了衰老细胞清除对疾病治疗的潜在价值。研究结果为朊病毒病和TDP-43相关疾病的发病机制提供了新的理论依据,并为靶向衰老细胞的治疗策略开发奠定了基础。在本项目资助下,发表SCI文章3篇,培养研究生2人和博士后1人。
免疫调节因子Progranulin在Prion致神经退变中的作用和分子机制
-
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:朱采红
-
依托单位:
国内基金
海外基金