基于趋化素样因子1介导的中性粒细胞浸润解析人参皂苷Rg1治疗脑卒中的机制研究

批准号:
81873026
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
楚世峰
依托单位:
学科分类:
H3208.中药神经精神药理
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
穆鑫、张钊、李芳芳、陈晨、张小玲、夏聪媛、邵千航、杨雄
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中文摘要
脑卒中属于中医中风病范畴,目前尚无理想治疗药物。人参为"回阳救逆"之要药,在中风等危重症治疗中取得良好效果,但其有效物质基础和作用机制均尚未完全阐明。趋化素样因子1(CKLF1)是我国科学家首次克隆获得的趋化因子。我们前期研究证明,CKLF1可诱导中性粒细胞浸润,加重神经炎症反应,抑制CKLF1可改善卒中症状,降低死亡率,是治疗脑卒中的潜在药物靶点。基于前期构建的以CKLF1为靶点的药物筛选平台,我们发现人参皂苷Rg1可抑制CKLF1诱导的中性粒细胞迁移,改善卒中症状,但机制尚不完全清楚。本项目拟以基因编辑技术获得的CKLF1基因敲除鼠为模型,采用神经影像学、行为学、分子生物学等技术,全面深入的解析CKLF1在Rg1治疗脑卒中的生物学意义,明确Rg1治疗脑卒中的药理学机制,为促进Rg1治疗脑卒中的临床应用提供科学依据,为研制具有中国特色的创新型中药奠定理论基础。
英文摘要
Stroke belong to “zhong feng” disease in Chinese tradition medicine,andt here is no ideal treatment at present. Ginseng is famous for its lifesaving effect, which produced therapeutic effect in the treatment of stroke, but its material basis and mechanism of action have not yet been elucidated. Chemokine-like factor 1 (CKLF1) is the first chemokine cloned by Chinese scientists. Our previous study demonstrated that CKLF1 is an ideal drug target candidate for the treatment of stroke, as evidenced by promoting neutrophil infiltration, aggravating the neurological inflammatory response, and increasing the degree of brain edema. Inhibition of CKLF1 can reduce the stroke mortality, improve pathological process significantly. Using the drug screening platform targeting CKLF1, we found that ginsenoside Rg1, a representative component of Panax ginseng, inhibits CKLF1-induced neutrophil migration and improves stroke outcomes. However, the underlying mechanism is largely unclear. We will use the self-prepared CKLF1 knockout rats as the main objects, to clarify the biological significance of CKLF1 in the treatment of stroke with Rg1 and uncover the mechanism of its anti-stroke effect by neuroimaging, behavioral test, molecular biology etc. The implementation of the project will provide scientific basis for promoting the clinical application of Rg1 in the treatment of stroke, and pave the theoretical foundation for the development of innovative medicine with Chinese characteristics.
脑卒中属于中医学的“中风”病,是我国人民死亡的首位病因。人参具有“回阳救逆”之功效,是中医学急重症的常用药物之一,但其治疗中风的作用机制尚未阐明。本课题以人参代表性活性成分人参皂苷Rg1(Rg1)作为研究对象,借助我国科学家自主发现的基因CKLF1为切入点,通过观察Rg1对CKLF1诱导的中性粒细胞趋化运动和加重卒中后神经损伤的角度,完成以下五方面的研究:(1)Rg1可阻断CKLF1诱导中性粒细胞趋化运动。我们利用重组CKLF1蛋白作为工具,发现CKLF1可诱导中性粒细胞发生趋化运动,Rg1可降低CKLF1诱导趋化运动的速度和方向性。借助SPR技术我们发现Rg1可与CKLF1蛋白发生相互作用,进一步的,我们发现CKLF1诱导中性粒细胞运动依赖于CCR5受体。基于此,我们借助NanoBRET技术体系构建了CKLF1-CCR5蛋白相互作用检测系统,发现Rg1可显著阻断CKLF1与CCR5蛋白相互作用,为Rg1作为CKLF1抑制剂提供了生物物理学基础。(2)CKLF1可加重卒中后脑损伤,敲除CKLF1可显著改善卒中后神经损伤和中性粒细胞浸润。(3)Rg1可改善卒中后大脑梗死率和认知功能障碍,缓解神经网络连接的损伤。采用光栓法制备小鼠脑卒中模型,我们发现Rg1在卒中急性期可显著降低小鼠的脑梗死率和水肿率,维护初级运动皮层等脑区的功能连接,缓解卒中造成运动障碍。在慢性期Rg1可显著改善卒中后认知功能,提升大脑双侧的功能连接情况,加强损伤内部脑区功能连接,促进神经轴突和突触结构的恢复。(4)Rg1可显著抑制缺血边缘脑区CKLF1-CCR5蛋白的表达,减少卒中后免疫细胞浸润。利用免疫印迹与免疫荧光的方法,我们发现Rg1可显著降低缺血边缘区CKLF1与CCR5蛋白水平。利用成像流式检测发现,Rg1能够诱导中性粒细胞老化,进而减少卒中后中性粒细胞,保护血脑屏障完整性。(5)敲降CKLF1可阻断Rg1的神经保护功能,在CKLF1敲降大鼠中,Rg1的神经保护作用被显著抑制。本项目的研究不仅为阐明Rg1的抗中风作用机制提供实验依据,也为开发具有我国自主知识产权的抗中风新药提供技术平台,具有一定的理论意义和潜在的应用价值。
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
DOI:10.12360/cpb202108025
发表时间:2022
期刊:中国药理学通报
影响因子:--
作者:李欣娱;楚世峰;李晚晚;贺文彬;陈乃宏
通讯作者:陈乃宏
Pyk2 inhibition attenuates hypoxic-ischemic brain injury in neonatal mice
Pyk2 抑制可减轻新生小鼠缺氧缺血性脑损伤
DOI:10.1038/s41401-021-00694-5
发表时间:2022
期刊:Acta Pharmacologica Sinica
影响因子:8.2
作者:Zhu Jie;Chu Shi-feng;Peng Ye;Liu Dan-dan;Chen Chen;Jian Wen-xuan;Sun Hong-shuo;Feng Zhong-ping;Zhang Zhao;Chen Nai-hong
通讯作者:Chen Nai-hong
Ginsenoside Rg1 exerts neuroprotective effects in 3-nitropronpionic acid-induced mouse model of Huntington's disease via suppressing MAPKs and NF-κB pathways in the striatum
人参皂苷 Rg1 通过抑制纹状体中的 MAPK 和 NF-κB 通路,在 3-硝基丙酸诱导的亨廷顿病小鼠模型中发挥神经保护作用
DOI:10.1038/s41401-020-00558-4
发表时间:2020-11-19
期刊:ACTA PHARMACOLOGICA SINICA
影响因子:8.2
作者:Yang, Xiong;Chu, Shi-feng;Chen, Nai-hong
通讯作者:Chen, Nai-hong
CKLF1/CCR5 axis is involved in neutrophils migration of rats with transient cerebral ischemia
CKLF1/CCR5轴参与短暂性脑缺血大鼠中性粒细胞迁移
DOI:10.1016/j.intimp.2020.106577
发表时间:2020-08-01
期刊:INTERNATIONAL IMMUNOPHARMACOLOGY
影响因子:5.6
作者:Chen, Chen;Chu, Shi-feng;Chen, Nai-hong
通讯作者:Chen, Nai-hong
DOI:10.1038/s41401-021-00641-4
发表时间:2021
期刊:Acta Pharmacologica Sinica
影响因子:--
作者:Hong-yun Wang;Jun-rui Ye;Li-yuan Cui;Shi-feng Chu;Nai-hong Chen
通讯作者:Nai-hong Chen
三七通过抑制CKLF1减少免疫血栓形成发挥脑中风治疗特色的物质基础与作用机制研究
- 批准号:U2202214
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:240.00万元
- 批准年份:2022
- 负责人:楚世峰
- 依托单位:
人参皂苷Rg1通过抑制CKLF1调控小胶质细胞功能变化治疗脑中风的机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:楚世峰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
