铁离子调控“疾病相关小胶质细胞(DAM)”表型在脑微出血认知障碍中的作用及机制研究

批准号:
81901183
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.5 万元
负责人:
龚骊
依托单位:
学科分类:
H0906.脑血管结构、功能异常及相关疾病
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
脑微出血与认知障碍关系密切,但其机制仍未完全明了。小胶质细胞表型在脑组织病理微环境中有很强异质性,并发挥重要调节作用。单细胞测序发现一种具有全新转录特征的“疾病相关小胶质细胞”(Disease-Associated Microglia,DAM):细胞膜表面分子Trem2活化是DAM激活的表型特征,其下游信号通路激活能促使DAM准确清除和修复受损髓鞘。我们前期研究表明铁代谢紊乱可导致认知障碍,其主要原因是铁离子改变了小胶质细胞膜表面分子表达和相互作用,但铁离子是否参与调控Trem2的活化及其分子机制目前未知。因此,我们提出如下假说:铁离子过载可能通过抑制Trem2活化,阻碍DAM激活、减弱其对受损髓鞘的清除修复能力,加重脑微出血导致的认知障碍。本项目拟采用体内、外研究,通过多种分子生物学方法,揭示铁离子对DAM表型关键分子Trem2的调控机制,以期深入了解脑微出血认知障碍的发病机制。
英文摘要
Cerebral microbleeds have been closely associated with cognitive impairment, whereas the mechanism remains fully unknown. Microglia, regarded as having heterogeneous phenotypes, plays important regulatory role in the pathological microenvironment of brain tissue. Recent findings with single cell sequencing revealed a type of disease-associated microglia (DAM) with novel transcriptional signature. Trem2 is the key membrane molecule directly linked to activation of DAM, which induces removing debris and repairing damaged myelin. Our previous studies have shown that iron metabolism disorder is associated with cognitive impairment, which is mainly due to the changes of expression and interaction of microglia membrane proteins. However, the influence and iron related mechanism involved in the regulation of Trem2 activation has not been unknown. We propose that iron accumulation may inhibit Trem2 activation, mediating DAM inactivation and inability to repair damaged myelin, which finally results in cognitive impairment in cerebral microbleeds. This study aims to reveal the mechanism that iron regulates the Trem2 activation, the key molecule of DAM phenotype, through animal models and molecular biology experiments, which provides the potential pathogenesis of cognitive impairment in cerebral microbleeds.
脑微出血与认知障碍关系密切,但其机制仍未完全明了。神经丝蛋白轻链(NFL)是近年来发现的认知障碍疾的病重要生物标志物,但是其是否也参与神经损伤及相关机制仍不明确。NFL从轴索脱落后可以引起神经元周围的小胶质细胞增生,并主要被小胶质细胞吞噬、降解。我们前期研究表明,小胶质细胞内铁蛋白重链1(FTH1)代谢与微出血认知障碍相关。然而,NFL是否作为上游分子参与调控FTH1尚不得知。为此,我们首先在体外研究中采用不同浓度NFL干预BV-2小胶质细胞,观察到小胶质细胞外FTH1水平明显增加;进而,我们检测到小胶质细胞外的外泌体中FTH1水平也显著增高,而采用小胶质细胞分泌的外泌体处理后观察到神经元细胞活性显著降低、神经元细胞膜脂质过氧化水平显著增加;最后,通过siRNA敲减小胶质细胞FTH1基因能够逆转NFL对小胶质细胞分泌FTH1的影响,并且显著降低神经元细胞脂质过氧化损伤。因此,本次研究表明NFL可影响小胶质细胞FTH1代谢及转运过程,并通过“分泌型铁蛋白”的形式对神经元细胞产生脂质过氧化损伤;提示了NFL既是认知障碍疾病生物标志物的同时,也同时是导致神经损伤的病理分子,并且可能通过影响铁代谢导致认知障碍。这一研究结果提示在将来认知障碍的体内和临床研究中不要忽视NFL的潜在致病作用。
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Nomogram to Predict Cognitive Dysfunction After a Minor Ischemic Stroke in Hospitalized-Population.
列线图预测住院人群轻微缺血性中风后的认知功能障碍
DOI:10.3389/fnagi.2021.637363
发表时间:2021
期刊:Frontiers in aging neuroscience
影响因子:4.8
作者:Gong L;Wang H;Zhu X;Dong Q;Yu Q;Mao B;Meng L;Zhao Y;Liu X
通讯作者:Liu X
Nomogram to Predict Poor Outcome after Mechanical Thrombectomy at Older Age and Histological Analysis of Thrombus Composition.
预测老年机械血栓切除术后不良结果的列线图和血栓成分的组织学分析
DOI:10.1155/2020/8823283
发表时间:2020
期刊:Oxidative medicine and cellular longevity
影响因子:--
作者:Meng L;Wang H;Yang H;Zhang X;Zhang Q;Dong Q;Shu Z;Chen L;Gong L;Zhao Y
通讯作者:Zhao Y
Neurofilament light chain (NFL) stimulates lipid peroxidation of the neuronal membrane through microglia-derived ferritin heavy chain (FTH) secretion
神经丝轻链 (NFL) 通过小胶质细胞衍生的铁蛋白重链 (FTH) 分泌刺激神经元膜的脂质过氧化
DOI:--
发表时间:2022
期刊:Oxidative Medicine Cellular Longevity
影响因子:--
作者:Li Gong;Qiuyue Yu;Haichao Wang;Chenhaoyi Xu;Yunxiao Dou;Bingjie Mao;Yanxin Zhao
通讯作者:Yanxin Zhao
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