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HIV-1gp41胞外域增强新生隐球菌侵袭血脑屏障的分子机制研究
结题报告
批准号:
81171644
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
曹虹
依托单位:
学科分类:
H2109.医学病毒学与病毒感染研究新技术与新方法
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄胜和、彭亮、罗文英、范宏英、赵铁、张文炳
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中文摘要
病原体之间协同致病作用这一重要生物学现象,目前尚未得到足够重视。至今艾滋病人新生隐球菌(CN)脑膜炎高发病率和死亡率的机制仍不清楚。HIV感染如何促进CN穿透血脑屏障(BBB)引发脑膜炎是急需解决的科学问题。我们率先证明编码荚膜透明质酸(HA)合成酶的基因是CN关键毒力基因,CN穿透BBB依赖于HA与脑微血管内皮细胞(BMEC)受体CD44结合并激活宿主信号引发侵袭所需的细胞骨架重组。通过HA和CD44间相互作用,HIV-1gp41胞外域可显著增强CN侵袭BBB。为深入探索gp41与CN协同致病机制,本项目拟用体外BBB模型(包括CD44敲除的BMEC)、动物模型和组学方法研究CD44/脂筏信号通路在gp41胞外域增强CN入侵BMEC中的作用,gp41如何协同CD44加重CN脑膜炎,以及探讨CD44阻断剂对gp41促进CN脑膜炎的影响。本研究将为开发新药防治艾滋病合并脑部感染提供重要依据。
英文摘要
隐球菌脑膜炎是艾滋病(AIDS)患者常见的机会性感染疾病,AIDS患者合并隐球菌性脑膜炎的病死率可高达43%。研究HIV-1感染如何增强新生隐球菌(CN)穿透血脑屏障(BBB)引发脑膜炎是急需解决的科学问题,可为治疗AIDS合并隐球菌性脑膜炎提供新的精细靶点。前期研究表明HIV-1 gp41胞外域可显著增强新生隐球菌侵袭宿主血脑屏障,但其分子机制仍不清楚。本项研究分别运用脑微血管内皮细胞(HBMEC)和α7烟碱型乙酰胆碱受体(A7R)基因敲除小鼠等模型,通过CRISPR Cas 9基因编辑技术在体外沉默HBMEC的CD44表达,深入研究了HIV-1包膜蛋白与CN之间协同致病的分子机制。我们主要发现:(1)HIV-1 gp41可协同增强CN诱导的单核细胞迁移,且gp41的协同促进作用具有特异性和阈值效应;(2)抑制HBMEC的CD44表达能显著降低CN和gp41诱导的单核细胞迁移入脑,表明CD44介导了HIV-1协同增强新生隐球菌的共感染作用;(3)CD44介导的HIV-1和新生隐球菌的共感染作用是通过A7R活化NF-κB信号通路,使CD44和黏附分子ICAM-1的表达上调,以促进单核细胞迁移;(4)A7R参与了HIV-1 gp41和CN协同诱导的NF-κB激活、BBB损伤和单核细胞迁移入脑,导致AIDS病人隐球菌脑膜炎的发生。以上研究结果表明A7R-NF-κB活化和CD44表达上调可能是HIV与CN之间发挥协同致病作用的共同信号通路,然而其具体机制仍需进一步研究。总之,本项研究深入探讨了HIV-1毒力蛋白、CN感染和宿主之间的关系,揭示了HIV-1 gp41和CN协同致病的相关分子机制,且指出A7R-NF-κB-CD44有望成为治疗AIDS合并隐球菌感染的全新高效治疗靶点。
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
CD44-mediated monocyte transmigration across Cryptococcus neoformans-infected brain microvascular endothelial cells is enhanced by HIV-1 gp41-I90 ectodomain.
HIV-1 gp41-I90 胞外域增强 CD44 介导的单核细胞跨新型隐球菌感染的脑微血管内皮细胞的迁移
DOI:10.1186/s12929-016-0247-2
发表时间:2016-02-20
期刊:Journal of biomedical science
影响因子:11
作者:He X;Shi X;Puthiyakunnon S;Zhang L;Zeng Q;Li Y;Boddu S;Qiu J;Lai Z;Ma C;Xie Y;Long M;Du L;Huang SH;Cao H
通讯作者:Cao H
Alpha7 nicotinic acetylcholine receptor is required for blood-brain barrier injury-related CNS disorders caused by Cryptococcus neoformans and HIV-1 associated comorbidity factors.
由新型隐球菌和 HIV-1 相关合并症因素引起的血脑屏障损伤相关中枢神经系统疾病需要 Alpha7 烟碱乙酰胆碱受体
DOI:10.1186/s12879-015-1075-9
发表时间:2015-08-19
期刊:BMC infectious diseases
影响因子:3.7
作者:Zhang B;Yu JY;Liu LQ;Peng L;Chi F;Wu CH;Jong A;Wang SF;Cao H;Huang SH
通讯作者:Huang SH
HIV-1 gp41 enhances CD44-mediated monocytes migration across Cryptococcus-infected brain endothelial cells
HIV-1 gp41增强CD44介导的单核细胞在隐球菌感染的脑内皮细胞中的迁移
DOI:--
发表时间:2014
期刊:International Journal of Infectious Diseases
影响因子:8.4
作者:Xiaolong He;Min Long;Yan Li;Sheng-He Huang
通讯作者:Sheng-He Huang
DOI:10.1371/journal.pone.0062164
发表时间:2013
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Huang SH;Wang L;Chi F;Wu CH;Cao H;Zhang A;Jong A
通讯作者:Jong A
DOI:--
发表时间:2015
期刊:广东医学
影响因子:--
作者:肖晴;傅美芹;曹虹;龙敏
通讯作者:龙敏
肠道菌群代谢物犬尿喹啉酸通过干扰神经细胞异常相分离拮抗HIV-1gp120相关神经认知障碍的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    曹虹
  • 依托单位:
犬尿喹啉酸通过肠—脑轴影响HIV-1相关神经认知障碍的作用机制研究
  • 批准号:
    82172259
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.00万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    曹虹
  • 依托单位:
犬尿喹啉酸通过肠-脑轴影响HIV-1相关神经认知障碍的作用机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    曹虹
  • 依托单位:
以宿主炎症调控分子A7R为靶点的美金刚抗新生儿败血症和脑膜炎的实验研究
  • 批准号:
    81871198
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    56.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    曹虹
  • 依托单位:
尿路致病性大肠埃希菌毒力因子OmpT介导侵袭及毒力机理研究
  • 批准号:
    30972637
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    曹虹
  • 依托单位:
国内基金
海外基金