乙醛诱导的神经毒性对阿尔茨海默症病理特征形成的作用及分子机制

批准号:
31371082
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
赵燕
依托单位:
学科分类:
C0901.分子与细胞神经生物学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
王传才、徐仲、闫婷婷、张奕婷、孙妍、郝继浦、张春鸽
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中文摘要
乙醛,乙醇在体内的有毒代谢产物,是介导过量摄入酒精饮料导致大脑组织损伤和认知功能破坏的重要因素。乙醛在体内代谢清除主要通过乙醛脱氢酶2。由于个体摄入过多乙醇,或乙醛脱氢酶基因缺陷,在大脑生成的乙醛将积累并产生神经毒性,成为促进神经退行性疾病发生的危险因素。研究发现,大量饮酒可提早阿尔茨海默症(AD)发病年龄2-3年,同时乙醛脱氢酶基因缺陷增加迟发性AD的患病风险。 但目前乙醛神经毒性的准确分子机制及其如何影响AD的病理发展尚不清楚。 本项目拟利用神经细胞及转基因小鼠模型对乙醛神经毒性的分子机制进行详细分析,特别是乙醛对神经细胞的氧化还原状态、细胞凋亡/生存信号,以及乙醛对AD的重要病理特征Abeta生成和聚合及tau蛋白磷酸化的影响。通过本项研究,希望能够进一步明确乙醛神经毒性的分子机制以及乙醛诱导的神经毒性对AD病理特征形成的作用,并为探讨如何对其进行抑制打下理论基础。
英文摘要
Acetaldehyde, the most toxic metabolite of ethanol, mediates the brain tissue damage and cognitive dysfunction induced by long term alcohol misuse. Mitochondrial aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) plays a major role in metabolism of acetaldehyde to less toxic acetate. Local accumulation of acetaldehyde in brain due to over consumption of alcohol beverages or ALDH2 gene defect causes neurotoxicity and is a risk factor for neurodegenerative diseases. It has been reported that ALDH2 deficiency increases the risk for late-onset Alzheimer's disease (AD), while heavy drinking is associated with an earlier onset of AD by 2-3 years. However, the exact molecular mechanisms of acetaldehyde-induced neurotoxicity are unclear, and we know little about how acetaldehyde-induced neurotoxicity affects the pathogenesis of AD. In this project,we will study the molecular mechanisms of acetaldehyde-induced neurotoxicity, specifically, the effect of acetaldehyde on redox status, apoptotic and survival signaling in neuronal cells, and the impact of acetaldehyde on major AD pathological events including the production and aggregation of beta-amyloid and the phosphorylation of tau protein. The proposed study will further our understanding on acetaldehyde-mediated neurotoxicity and its effects on AD pathological development, and provide insights for future exploration of strategies to reduce the neurotoxicity induced by acetaldehyde or alcohol misuse.
乙醛,乙醇在体内的有毒代谢产物,是介导过量摄入酒精导致大脑组织损伤和认知功能破坏的重要因素。乙醛在体内代谢清除主要通过乙醛脱氢酶2。由于个体摄入过多乙醇,或乙醛脱氢酶基因缺陷,在大脑生成的乙醛将积累并产生神经毒性,成为促进神经退行性疾病发生的危险因素。研究发现,大量饮酒可提早阿尔茨海默症(AD)发病年龄2-3年,同时乙醛脱氢酶基因缺陷增加迟发性AD的患病风险。但目前乙醛神经毒性的准确分子机制及其如何影响AD的病理发展尚不清楚。本项目利用神经细胞及转基因动物模型对乙醛神经毒性的分子机制进行了详细分析,特别是乙醛对神经细胞的氧化还原状态、细胞凋亡/生存信号,以及乙醛对AD的重要病理特征Abeta生成和聚合及tau蛋白磷酸化的影响。研究发现,乙醛通过影响细胞调亡/生存信号和诱导细胞内氧化应激导致SH-SY5Y的细胞毒性。而在不影响细胞生存的浓度下,乙醛处理增加线粒体的碎片化,这可能与乙醛增加Drp1磷酸化及促进Drp1的线粒体转移有关。在项目研究所用实验条件下,乙醛对Abeta的生成没有明显改变,但可能增加Abeta的聚集。同时,乙醛处理增加细胞内tau蛋白的磷酸化,这可能与乙醛升高细胞内活性氧水平和激活MAPK有关。体内乙醛的重要来源是乙醇摄入后在体内的代谢,研究发现,乙醇能够通过减少Abeta蛋白在AD线虫体内的积累和降低Abeta诱导的氧化应激抑制Abeta诱导的病理特征;因此,适度乙醇摄入有可能对Abeta诱导的病理机制有一定的抑制作用。通过本项研究,进一步明确了乙醛神经毒性的分子机制以及乙醛对AD特征性病理蛋白Abeta和tau的作用,并为探讨如何抑制其神经毒性打下了理论基础。
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
Glu504Lys Single Nucleotide Polymorphism of Aldehyde Dehydrogenase 2 Gene and the Risk of Human Diseases.
醛脱氢酶2基因Glu504Lys单核苷酸多态性与人类疾病风险
DOI:10.1155/2015/174050
发表时间:2015
期刊:BioMed research international
影响因子:--
作者:Zhao Y;Wang C
通讯作者:Wang C
Astaxanthin Inhibits Acetaldehyde-Induced Cytotoxicity in SH-SY5Y Cells by Modulating Akt/CREB and p38MAPK/ERK Signaling Pathways.
虾青素通过调节 Akt/CREB 和 p38MAPK/ERK 信号通路抑制 SH-SY5Y 细胞中乙醛诱导的细胞毒性
DOI:10.3390/md14030056
发表时间:2016-03-10
期刊:Marine drugs
影响因子:5.4
作者:Yan T;Zhao Y;Zhang X;Lin X
通讯作者:Lin X
Acetaldehyde Induces Cytotoxicity of SH-SY5Y Cells via Inhibition of Akt Activation and Induction of Oxidative Stress.
乙醛通过抑制 Akt 激活和诱导氧化应激诱导 SH-SY5Y 细胞的细胞毒性
DOI:10.1155/2016/4512309
发表时间:2016
期刊:Oxidative medicine and cellular longevity
影响因子:--
作者:Yan T;Zhao Y;Zhang X
通讯作者:Zhang X
Fucoidan inhibits amyloid-beta-induced toxicity in transgenic caenorhabditis elegans by reducing the accumulation of amyloid-beta and decreasing reactive oxygen species.
褐藻糖胶通过减少β淀粉样蛋白的积累和减少活性氧来抑制转基因秀丽隐杆线虫中β淀粉样蛋白诱导的毒性。
DOI:10.1039/c7fo00662d
发表时间:2017
期刊:Food & Function
影响因子:6.1
作者:Xuelian Wang;kaixuan Yi;Yan Zhao
通讯作者:Yan Zhao
DOI:http://dx.doi.org/10.1039/C7FO00662D
发表时间:2017
期刊:Food & Function
影响因子:6.1
作者:Xuelian Wang;kaixuan Yi;Yan Zhao
通讯作者:Yan Zhao
虾青素对Abeta神经毒性的抑制作用及其分子作用机制
- 批准号:31201338
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:赵燕
- 依托单位:
基于T-S模糊模型非线性多智能体一致性问题研究
- 批准号:61105038
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:赵燕
- 依托单位:
国内基金
海外基金
