新型硫化氢供体调控P2Y12受体促进小胶质细胞极化抑制癫痫的分子机制研究
批准号:
82071444
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
朱晓琴
依托单位:
学科分类:
神经电活动异常与发作性疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
朱晓琴
中文摘要
癫痫发生与小胶质细胞极化密切相关,ATP敏感性钾通道(KATP)参与了小胶质细胞极化。H2S是神经系统重要的信号分子,调控细胞内外信息通讯,发挥神经保护作用。申请人将自主设计的新型H2S供体用于癫痫模型发现:①给予低浓度H2S可抑制大鼠癫痫发作并上调KATP蛋白表达(Zhu X et al. APPL MATER TODAY, 2020);②小胶质细胞P2Y12受体敲除可加剧小鼠癫痫发作;③预实验显示:H2S可上调KATP蛋白表达,敲除小鼠P2Y12则降低其表达。然而,H2S调控P2Y12/KATP的具体机制及其与癫痫的关系尚未明确。本项目拟建立细胞及动物模型,利用基因修饰、电生理等手段,探讨H2S调控P2Y12和KATP蛋白表达及其与小胶质细胞极化的关系,分析KATP电流与痫性放电的规律,揭示H2S调控P2Y12/KATP功能促进小胶质细胞极化抑制癫痫的分子机制,为癫痫防治提供新思路。
英文摘要
The pathological process of epilepsy is closely related to microglia polarization in which ATP sensitive potassium channel (KATP) has been proved to be involved. Hydrogen sulfide (H2S), an important signaling molecule of the nervous system, regulates the intracellular and extracellular communications, and also plays a role in neural protection. We synthesized a novel H2S donor for animal models of epilepsy and have several findings. Firstly, the exogenously administered H2S at low concentration suppressed seizure in a rat model and up-regulated the protein expression of KATP in neurons(Zhu X et al. Applied Materials Today, 2020). Secondly, knockout of P2Y12 receptor in microglia led to worsening of seizure in mice. Furthermore, our preliminary results showed that H2S increased the expression of KATP protein in microglia, while decreased the protein expression in the knockout of P2Y12 mice. However, the molecular mechanism of H2S regulating P2Y12 receptor and KATP to inhibit epilepsy remains unclear. Hence, we establish epileptic models in vitro and in vivo and use different kinds of experimental methods including genetic modification and electrophysiology to clarify this underlying mechanism. The project has two main aims: to explore how H2S modulates the function of P2Y12 receptor and KATP protein as well as the interaction with microglial polarization; and to illustrate the relationship between KATP current in microglia and neuronal epileptic discharges. These results may provide promising ways for epilepsy treatment.
本项目在前一个国自然项目研究的基础上,采用自主开发的新型H2S供体(专利号:201910164930.3),进一步探讨其抑制癫痫发作的详细机制。开展了如下研究:①在癫痫模型中探究了新型H2S供体对PKC信号通路的影响及其抑制癫痫发作的机制;②分别在细胞和动物模型中探讨了新型H2S供体对小胶质细胞极化(M1/M2)的影响及其对癫痫的抑制作用;③在体内外模型中探讨了新型H2S供体激活小胶质细胞膜KATP通道及其抑制癫痫发作的机制;④探讨了新型H2S供体在癫痫模型中,对星形胶质细胞与小胶质细胞相互作用的影响;⑤探讨了新型H2S供体通过抑制C3-C3aR通路抑制癫痫发作的机制;⑥采用TREM2敲除鼠探讨了新型H2S供体调控TREM2,促进小胶质细胞极化,抑制癫痫发作的机制;⑦新研制了一种可持续释放的H2S供体,具有微溶解性的特性而且可以通过血脑屏障并用于癫痫动物模型。我们的实验结果表明:①H2S供体可通过激活PKC信号通路降低大鼠脑内炎症因子水平并抑制大鼠癫痫发作;②H2S供体可促进小胶质细胞极化,抑制促炎因子的释放水平,减少神经细胞结构的损伤,抑制小鼠癫痫发作;③H2S供体通过上调KATP通道亚基Kir6.1和SUR2 的mRNA和蛋白表达,降低促炎因子的释放,抑制癫痫发作;④通过抑制星形胶质细胞IL-3的释放可抑制其与小胶质细胞的IL - 3R结合,抑制癫痫发作;⑤H2S供体可通过抑制C3-C3aR信号通路,下调促炎因子的释放,抑制癫痫发作;⑥H2S供体通过上调小胶质细胞膜上TREM2表达,激活PI3K/PKB信号通路,抑制小胶质细胞炎症因子的释放,抑制癫痫发作。⑦新研制的H2S供体也可抑制动物癫痫发作。这些研究结果将为揭示癫痫发病机制及开发H2S供体提供新思路,为寻找癫痫防治新靶点提供实验依据。
新型硫化氢供体调控C3介导的Ast与小胶
质细胞通讯抑制癫痫的分子机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:朱晓琴
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依托单位:
新型H2S供体激活PI3K/Akt通路调控小胶质细胞活化分型抑制癫痫的分子机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2023
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负责人:朱晓琴
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依托单位:
新型硫化氢供体活化小胶质细胞抑制癫痫的分子机制研究
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批准号:2020A1515010986
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2020
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负责人:朱晓琴
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依托单位:
硫化氢供体的光学探针调节ATP敏感性钾通道治疗癫痫的分子机制
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批准号:81771401
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2017
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负责人:朱晓琴
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依托单位:
国内基金
海外基金