肠道菌群代谢产物短链脂肪酸调节α-synuclein的机制研究
结题报告
批准号:
81870998
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
肖勤
依托单位:
学科分类:
H0912.神经退行性变及相关疾病
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
周海燕、杨晓东、钱逸维、徐绍卿、曹凌浩、徐洁懿
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中文摘要
帕金森病(PD)的主要病理变化为α-Syn异常聚集,而α-Syn调节机制尚不明确。我们发现鱼藤酮诱导的PD小鼠发病过程中肠道菌群失调早于脑内α-Syn聚集,但肠道菌群失调在鱼藤酮诱导的PD发病过程中的作用及机制尚不清楚。我们发现鱼藤酮PD小鼠肠道菌群代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)减少,SCFAs可以抑制鱼藤酮引起的α-Syn聚集和磷酸化,同时增加PGC-1α表达。研究表明PGC-1α在调节α-Syn及PD发病中发挥重要作用。基于此,我们推测在鱼藤酮诱导的PD发病过程中,肠道菌群失调引起SCFAs改变,SCFAs一方面可能通过组蛋白乙酰化修饰,另一方面可能通过GLP-1途径调节PGC-1α表达,进而影响α-Syn。本课题将从肠道菌群角度探讨鱼藤酮致PD新的发病机制,明确肠道菌群代谢产物SCFAs对α-Syn的作用及其调控机制,探讨益生菌及SCFAs在PD中的保护作用,为PD治疗提供新思路。
英文摘要
The neuropathological hallmark of Parkinson’s disease (PD) is abnormal α-synuclein (α-Syn) aggregation, but the mechanism of α-Syn regulation is unclear. We reported that microbiome dysbiosis prior to α-Syn aggregation using an oral rotenone model of PD. Nevertheless, it remains unclear how microbiome dysbiosis could be contributed to the rotenone-induced PD. We found that short chain fatty acids (SCFAs), the product of gut microbiota metabolism, were reduced in rotenone-induced PD mice. SCFAs could inhibit rotenone-induced α-Syn aggregation and phosphorylation, while increasing PGC-1α expression. Literatures and our previous studies show that PGC-1α plays an important role in the regulation of α-Syn and PD pathogenesis. We hypothesized that a shift in gut microbiota might be associated with a shift in SCFAs in rotenone-induced PD mice. SCFAs may regulate α-Syn by modulating the expression of PGC-1α via histone acetylation modification or through the GLP-1 pathway. Our results will bring a new insight in the role of gut microbiota in rotenone-induced neurotoxicity and clarify the effect and the underlying mechanism of SCFAs on regulation of α-Syn. We will also explore the protective effect of probiotics and SCFAs which might provide a new therapeutic approach for PD.
帕金森病(PD)的主要病理变化为α-Syn异常聚集,而α-Syn调节机制尚不明确。鱼藤酮诱导的PD小鼠发病过程中肠道菌群失.调早于脑内α-Syn聚集,但肠道菌群失调在鱼藤酮诱导的PD发病过程中的作用及机制尚不清楚。鱼藤酮PD小鼠肠道菌群代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)减少,SCFAs可以抑制鱼藤酮引起的α-Syn聚集和磷酸化。本课题从肠道菌群角度探索了鱼藤酮致PD的发病机制,发现了肠道菌群代谢产物SCFAs对α-Syn的作用及可能的调控机制。在体外试验中通过鱼藤酮处理的PC12细胞发现:(1)在三种SCFAs中,NaB能够对抗鱼藤酮诱导的毒性作用;(2)NaB通过上调PGC-1α表达激活自噬以减少α-synuclein表达;(3)NaB通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC)促进PGC-1α的表达。在前期细胞实验基础上,我们进一步探索NaB在PD小鼠中的保护作用,发现:(1)NaB保护鱼藤酮诱导的PD小鼠胃肠道功能及运动损害,减少结肠及中脑黑质α-synuclein表达;(2)NaB保护鱼藤酮诱导的肠道菌群及SCFA代谢紊乱;(3)NaB对抗鱼藤酮诱导的PD小鼠肠道、血清及黑质GLP-1含量降低。综上,本研究发现了肠道菌群代谢产物NaB在PD发病中的保护作用及可能的机制,为PD治疗提供新思路。
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
Sodium butyrate attenuates rotenone-induced toxicity by activation of autophagy through epigenetically regulating PGC-1α expression in PC12 cells
丁酸钠通过表观遗传调节 PC12 细胞中 PGC-1α 的表达来激活自噬,从而减轻鱼藤酮诱导的毒性
DOI:10.1016/j.brainres.2021.147749
发表时间:2021-12
期刊:Brain Research
影响因子:2.9
作者:Yi Zhang;Shaoqing Xu;Yiwei Qian;Xiaoqin He;Chengjun Mo;Xiaodong Yang;Qin Xiao
通讯作者:Qin Xiao
DOI:10.1002/mds.29063
发表时间:2022-05
期刊:Wiley
影响因子:--
作者:Xiaodong Yang;Penghui Ai;Xiaoqin He;Chengjun Mo;Yi Zhang;Shaoqing Xu;Yiqiu Lai;Yiwei Qian;Qin Xiao
通讯作者:Qin Xiao
Effect of Acute Levodopa Up-Titration on Blood Pressure in Patients With Early Stage Parkinson's Disease: Results of a Levodopa Challenge Test.
急性左旋多巴滴定对早期帕金森病患者血压的影响:左旋多巴激发试验的结果
DOI:10.3389/fnagi.2021.778856
发表时间:2021
期刊:Frontiers in aging neuroscience
影响因子:4.8
作者:He X;Mo C;Zhang Y;Cai Y;Yang X;Qian Y;Xiao Q
通讯作者:Xiao Q
DOI:10.3389/fnins.2020.00097
发表时间:2020
期刊:Frontiers in Neuroscience
影响因子:4.3
作者:Yang Xiaodong;Xu Shaoqing;Qian Yiwei;He Xiaoqin;Chen Shengdi;Xiao Qin
通讯作者:Xiao Qin
DOI:10.1016/j.neuro.2021.12.001
发表时间:2022
期刊:NeuroToxicology
影响因子:3.4
作者:Shaoqing Xu;Xiaodong Yang;Yiwei Qian;Qian Luo;Yanyan Song;Qin Xiao
通讯作者:Qin Xiao
噬菌体靶向肠道粪肠球菌提高帕金森病左旋多巴疗效的机制研究
  • 批准号:
    82371251
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    49.00万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    肖勤
  • 依托单位:
肠道B.coprocola菌-次级胆汁酸通过TGR5/FXR信号通路在帕金森病小胶质细胞极化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    肖勤
  • 依托单位:
肠道B.coprocola菌—次级胆汁酸通过TGR5/FXR信号通路在帕金森病小胶质细胞极化中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82171246
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.00万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    肖勤
  • 依托单位:
小胶质细胞P2Y6受体与帕金森病发病的相关性研究
  • 批准号:
    81071023
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    肖勤
  • 依托单位:
溶酶体蛋白cathepsin L与帕金森病发病的相关性及其机制研究
  • 批准号:
    30872728
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    肖勤
  • 依托单位:
国内基金
海外基金