α-synuclein介导synaptotagmin7调控神经-肌肉接头突触前囊泡释放在帕金森病肌萎缩中的作用及机制研究
批准号:
82101657
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
杨秋梅
依托单位:
学科分类:
衰老相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨秋梅
中文摘要
帕金森病(PD)肌萎缩降低患者生活质量,增加残疾和死亡风险。研究提示,PD关键致病性α-突触核蛋白(α-Syn)在神经肌肉接头(NMJs)聚集并抑制突触前囊泡释放引起肌萎缩,但其信号途径尚不清楚。我们前期利用RNA-Seq分析并确定了负调节囊泡释放的突触结合蛋白7(Syt7)在过表达人源α-Syn (mThy1-hSNCA)转基因小鼠肌肉中显著增加;激光共聚焦成像结果显示Syt7富集在NMJs突触前囊泡。综上,我们提出假设:α-Syn聚集介导Syt7抑制NMJs突触前囊泡释放导致肌萎缩。本项目拟利用mThy1-hSNCA小鼠和3D共培养NMJs细胞模型,借助免疫电镜、免疫共沉淀、Seahorse XF等技术,探讨α-Syn介导Syt7调控NMJs突触前囊泡释放在PD肌萎缩中的机制以及Syt7调控囊泡释放的运转模式。研究成果将丰富对PD肌萎缩机制的认识,为选择潜在治疗靶点提供实验依据。
英文摘要
Parkinson's disease (PD) muscle atrophy reduces the quality of life of patients and increases the risk of disability and death. Studies have suggested that the key pathogenic α-synuclein (α-Syn) of PD accumulates at neuromuscular junctions (NMJs) and inhibits the release of presynaptic vesicles to cause muscle atrophy, however, its signaling pathway is still unclear. In our previous study, RNA-Seq was used to analyze and determine the protein that negatively regulates the release of vesicles, synaptotagmin 7 (Syt7), was increased in the skeletal muscles of mice with human-α-Syn over-expressed (mThy1-hSNCA). The results of confocal laser imaging showed that Syt7 was enriched in presynaptic vesicles. In summary, we propose the hypothesis that α-Syn aggregation mediates Syt7's inhibition of NMJs presynaptic vesicle release signaling pathway, leading to muscle atrophy. This project intends to use mThy1-hSNCA transgenic mice, 3D co-culture NMJs cell model, with the help of immunoelectron microscopy, immunoprecipitation, Seahorse XF and other technologies, to explore the mechanism of α-Syn-mediated Syt7 regulation of NMJs presynaptic vesicle release in PD muscle atrophy and the operational mode of Syt7 regulating vesicle release. The research results will enrich the understanding of the mechanism of PD muscle atrophy and provide experimental basis for the selection of potential therapeutic targets.
帕金森病(PD)是一种常见的中老年神经退行性疾病,患者中常伴有显著的肌力下降和肌萎缩,严重影响生活质量。随着我国老龄化加剧,PD患者数量显著增加,亟需解决肌萎缩相关机制以寻找有效的干预手段。本研究聚焦PD肌萎缩的分子病理机制,探讨关键致病蛋白α-突触核蛋白(α-Syn)的作用。研究表明,α-Syn蛋白异常聚集是PD的致病机制之一。我们发现,在mThy1-hSNCA小鼠中,α-Syn在神经肌肉接头(NMJs)的突触前囊泡中异常富集,显著抑制囊泡释放乙酰胆碱(ACh),引发肌内氧化应激,导致肌细胞凋亡和再生能力下降。本研究提出了α-Syn通过调控突触结合蛋白7(Syt7)介导的囊泡释放模式,抑制ACh分泌并加重氧化应激的假说。为验证这一假说,我们结合mThy1-hSNCA小鼠和3D原代NMJs细胞模型,运用RNA-Seq、CoIP、Seahorse等技术,系统研究α-Syn/Syt7/ACh信号轴对PD肌萎缩的作用机制。我们发现Syt7在mThy1-hSNCA小鼠骨骼肌中显著表达,并定位于NMJs突触前囊泡。Syt7作为关键的负调控因子,通过干预囊泡与质膜的对接,抑制ACh的释放,加剧线粒体功能紊乱和氧化应激。我们明确了α-Syn与Syt7互作,揭示了其对突触前囊泡释放的影响机制。并验证了α-Syn/Syt7/ACh信号轴与肌细胞凋亡及再生功能的直接关联。本项目首次阐明了α-Syn聚集通过Syt7调控NMJs突触前囊泡释放的分子机制,并揭示了其在调控肌内氧化应激参与PD肌萎缩的重要作用。确定PD肌萎缩不单纯是增龄衰老或废用性引起的,α-Syn聚集介导骨骼肌代谢改变引起肌肉功能减退特征早于临床运动障碍表型。为PD肌萎缩提供了新的病理认知和潜在治疗靶点。通过明确α-Syn/Syt7/ACh信号轴在PD肌萎缩中的具体作用,我们为改善患者肌肉功能、提高生活质量提供了理论依据和技术支持。
α-synuclein介导synaptotagmin7调控神经-肌肉接头突触前囊泡释放在帕金森病肌萎缩中的作用及机制研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:30万元
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批准年份:2021
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负责人:杨秋梅
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依托单位:
国内基金
海外基金