IL-1beta在慢性缺血性脑白质病变早期的作用及机制研究

批准号:
81273490
项目类别:
面上项目
资助金额:
75.0 万元
负责人:
胡薇薇
依托单位:
学科分类:
H3501.神经精神药物药理
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
张翔南、刘路英、马婧、方琦、闫海静、赵妍妍、侯伟伟、王喆、沈哲
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中文摘要
目前临床上针对慢性缺血性脑白质病变尚无非常有效的治疗手段,因此很有必要阐明其发病机制。课题组在前期工作中首次发现在慢性脑缺血早期脑白质区域及向白质迁移的少突胶质前体细胞(OPC)明显增多,并且少突胶质细胞发生自噬和丢失,同时小胶质细胞高表达IL-1 beta。预实验还发现早期给予IL-1受体拮抗剂(IL-1Ra)可以明显减轻慢性缺血后脑白质损伤程度,改善认知功能,提示IL-1 beta在慢性缺血性脑白质病变早期可能发挥了重要作用,但其具体作用机制尚不清楚。本课题将利用IL-1受体1基因敲除小鼠及RNA干扰等手段,着重研究IL-1 beta在慢性缺血性脑白质病变早期的作用,包括对OPC迁移的抑制作用和机制,及对少突胶质细胞自噬性损伤的作用,同时评价IL-1Ra在慢性缺血性脑白质病变早期的治疗作用。本研究将为阐明慢性缺血性脑白质病变的发病机制提供更多理论基础,并为早期防治提供新的靶点和途径。
英文摘要
Chronic ischemic cerebral white matter disease is a common neurologic injury, which will induce white matter rarefaction, myelin impairment and dementia. In clinical therapy, until now there are no effective agents to reverse the chronic ischemic cerebral white matter disease or to prevent its progression, so it is very necessary to elucidate its pathogenesis. In the preliminary experiment, we for the first time found that the oligodendrocyte progenitor cell (OPC) in the white matter and the migrating OPC increased, but the oligodendrocyte lost with the occurrence of autophagy at the early phase of chronic ischemic cerebral white matter disease, meanwhile, the expression of IL-1beta upregulated. Moreover, administration of IL-1 receptor selective antagonist (IL-1Ra) obviously alleviated the chronic ischemic cerebral white matter lesions and the cognitive impairment, which suggests that IL-1beta plays an important role in the early phase of chronic ischemic cerebral white matter disease. However, its detailed mechanism is quite unclear. This project will investigate the effect of IL-1beta on chronic ischemic cerebral white matter disease and the involved mechanism as inhibiting the migration of OPC and promoting the autophagy in oligodendrocyte to induce its injury by using the IL-1 receptor 1 knock-out mice and RNA interference. Moreover, the effect of IL-1Ra on chronic ischemic cerebral white matter disease will also be evaluated. This project will give more evidence to elucidate the pathogenesis and supply new target to prevent or treat the chronic ischemic cerebral white matter disease.
慢性缺血性脑白质病变引起的痴呆在临床上非常常见。针对此类病变,目前临床上主要以控制危险因素等防范措施为主,现有的药物治疗的疗效有限,且不能有效逆转已经发生的损伤、减缓疾病的进程,所以非常有必要研究和阐明该疾病的发病机制。本研究主要利用IL-1Ra和IL-1R1 基因敲除小鼠(IL-1R1 KO)研究IL-1β在慢性脑缺血后对白质损伤和认知功能障碍的作用;并用逆转录病毒标记少突胶质前体细胞(OPC)以及在IL-1R1 KO上腺病毒恢复IL-1R1的表达来研究IL-1β/IL-1R1对OPC细胞迁移的作用。研究发现慢性缺血后早期IL-1β在白质部位表达升高,并且主要来源于小胶质细胞和星形胶质细胞。缺血后早期给予IL-1Ra和IL-1R1 基因敲除都能逆转慢性缺血后期髓鞘碱性蛋白表达下降以及髓鞘化轴突数的下降,并增加再生的髓鞘比例,提示IL-1β抑制了慢性缺血后的髓鞘再生。慢性缺血早期OPC细胞出现丢失,给予IL-1Ra能逆转OPC的丢失,而IL-1R1 KO小鼠未出现这种OPC减少的现象。SVZ区的OPC增殖、迁移至白质区域是补充白质OPC的重要来源。进一步,研究发现慢性缺血后髓鞘再生过程受到抑制主要是因为脑室下区增殖的前体细胞OPC向白质区迁移过程受到阻碍。IL-1Ra或IL-1R1 KO可以促进SVZ区的OPC向脑白质区迁移的过程,但对OPC的增殖没有影响。在IL-1R1 KO小鼠上利用腺病毒介导过表达IL-1R1可以逆转促进OPC迁移的现象。在体外transwell实验中也发现IL-1β可以通过IL-1R1抑制OPC的迁移。此外,给予IL-1Ra及IL-1R1 KO都能在慢性缺血后增加成熟的少突胶质细胞、改善神经传导功能,逆转认知功能的下降。具有拮抗IL-1R1的IL-1β多肽类似物KdPT可以在慢性缺血后进入脑内促进OPC的迁移,从而促进白质修复和改善认知功能,该作用可被IL-1β所逆转。因此,本研究发现慢性缺血后促进OPC的迁移可能是减轻慢性缺血引起的白质损伤的重要策略,IL-1β可能通过抑制少突胶质前体细胞从SVZ区向胼胝体区域的迁移,抑制髓鞘再生过程,从而加重了认知功能的障碍。IL-1β及其受体IL-1R1是重要的药物干预靶点,并且KdPT可能具有潜在的临床应用价值。
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Interleukin-1beta impedes oligodendrocyte progenitor cell recruitment and white matter repair following chronic cerebral hypoperfusion.
Interleukin-1beta 会阻碍慢性脑灌注不足后少突胶质细胞祖细胞的募集和白质修复。
DOI:10.1016/j.bbi.2016.09.024
发表时间:2017
期刊:Brain Behav Immun
影响因子:--
作者:Zhou Yiting;Zhang Jing;Wang Lu;Chen Ying;Wan Yushan;He Yang;Jiang Lei;Ma Jing;Liao Rujia;Zhang Xiangnan;Shi Liyun;Qin Zhenghong;Zhou Yudong;Chen Zhong;Hu Weiwei
通讯作者:Hu Weiwei
Histamine Promotes Locomotion Recovery After Spinal Cord Hemisection via Inhibiting Astrocytic Scar Formation
组胺通过抑制星形胶质细胞疤痕形成促进脊髓半切后的运动恢复
DOI:10.1111/cns.12379
发表时间:2015-05
期刊:CNS Neuroscience & Therapeutics
影响因子:5.5
作者:Zhang, Xiang-Nan;Ohtsu, Hiroshi;Hu, Wei-Wei;Chen, Zhong
通讯作者:Chen, Zhong
Histidine provides long-term neuroprotection after cerebral ischemia through promoting astrocyte migration.
组氨酸通过促进星形胶质细胞迁移在脑缺血后提供长期神经保护
DOI:10.1038/srep15356
发表时间:2015-10-20
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Liao RJ;Jiang L;Wang RR;Zhao HW;Chen Y;Li Y;Wang L;Jie LY;Zhou YD;Zhang XN;Chen Z;Hu WW
通讯作者:Hu WW
Modulation of astrocytic glutamine synthetase expression and cell viability by histamine in cultured cortical astrocytes exposed to OGD insults
组胺对暴露于 OGD 损伤的培养皮质星形胶质细胞中星形胶质细胞谷氨酰胺合成酶表达和细胞活力的调节
DOI:10.1016/j.neulet.2013.06.013
发表时间:2013-08
期刊:Neuroscience Letters
影响因子:2.5
作者:Hai-jing Yan;Li Tan;Jie-qiong Gao;Yue-yang Tian;Xiao-jie Shi;Wei-wei Hou;Juan Li;Yao Shen;Zhong Chen
通讯作者:Zhong Chen
Early treatment of minocycline alleviates white matter and cognitive impairments after chronic cerebral hypoperfusion.
米诺环素的早期治疗可减轻慢性脑灌注不足后的白质和认知障碍。
DOI:10.1038/srep12079
发表时间:2015-07-15
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Ma J;Zhang J;Hou WW;Wu XH;Liao RJ;Chen Y;Wang Z;Zhang XN;Zhang LS;Zhou YD;Chen Z;Hu WW
通讯作者:Hu WW
多巴胺能神经元组胺 H2 受体在躁狂发生中的
作用机制及精准药物发现
- 批准号:D24H310007
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:0.0万元
- 批准年份:2024
- 负责人:胡薇薇
- 依托单位:
谷氨酸能神经元上组胺H2受体在精神分裂症发生中的作用机制研究
- 批准号:81973302
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:胡薇薇
- 依托单位:
组胺H2受体在新生儿缺氧缺血性脑病中对白质修复的作用及机制研究
- 批准号:81673405
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:胡薇薇
- 依托单位:
CXCL10在脑缺血后小胶质细胞突触剥离行为中的作用及机制研究
- 批准号:81473186
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:73.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:胡薇薇
- 依托单位:
组胺H3受体拮抗剂对缺血性脑损伤的神经保护作用及机制研究
- 批准号:30801392
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:20.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:胡薇薇
- 依托单位:
国内基金
海外基金
