基于光遗传学技术研究BDNF/TrkB信号通路在岛叶后区调控心肌梗死后心脏交感神经重构的机制
批准号:
82060069
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
周贤惠
依托单位:
学科分类:
心电活动异常与心律失常
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
周贤惠
中文摘要
恶性室性心律失常是心肌梗死(MI)后引起心源性猝死的主要原因。我们前期研究表明:MI后交感神经重构是恶性室性心律失常发生和维持的关键,但梗死引起交感神经重构的神经环路及其受高级中枢调控的机制不明。研究发现BDNF-TrkB通路可能参与了MI后交感神经重构的调控,岛叶皮层后区是调控自主神经活性的关键区域。我们提出“岛叶皮层后区-延髓腹外侧头端-脊髓中间外侧柱-左侧星状神经节-心脏交感神经”神经环路是调控MI后交感神经重构的核心并通过BDNF-TrKB信号通路发挥作用这一科学假说。本项目拟通过:(1)建立大鼠MI模型,利用光遗传学技术从神经形态学、功能学方面验证和明确上述神经环路的组成及功能;(2)研究BDNF-TrkB信号通路关键分子在上述神经环路中的调控作用,阐明中枢调控MI后心脏交感神经重构的分子机制。本研究将为中枢神经系统调控MI后心脏交感神经重构提供理论基础,为临床转化提供科学依据。
英文摘要
Malignant ventricular arrhythmia is the main cause of sudden cardiac death after myocardial infarction(MI). Our previous studies have shown that post-MI sympathetic remodeling is the key to the occurrence and maintenance of malignant ventricular arrhythmias. However, the mechanism of sympathetic nerve remodeling induced by infarction and modulated by the higher center still remains unclear. Current research indicates that the BDNF-TrkB signaling pathway may participate in modulating the post-MI sympathetic remodeling which is regulated by central nerves system, and the posterior insular cortex is a pivotal zone to modulate the autonomic nervous activities. We suppose a scientific hypothesis that “posterior insular cortex-RVLM-IML-LSG-heart” circuit is the vital segment for modulating sympathetic remodeling after MI and it is regulated by the BDNF-TrkB signal pathway. First, our study aims to utilize the optogenetic technology to evaluate the neural circuit constitutions and the remodeling features in a post-infarction rat model from the aspects of neuromorphology and neurofunction. Then, we further elaborate molecular mechanisms to expound how central autonomic system modulates the cardiac sympathetic nerves via invastigating the effects of key molecules in BDNF-TrkB signal pathway in the neural circuit. New discoveries of this study may provide the theoretical foundation for better understanding of how central autonomic nervous system modulates post-MI sympathetic remodeling and present a scientific evidence for clinical transformation and application.
心肌梗死(MI)后心脏修复与脑区调控密切相关。本项目通过构建TRAP2转基因小鼠模型,筛选出MI后心脏修复的关键脑区丘脑室旁核(PVT)及下丘脑室旁核(PVN)脑区,并对其调控机制进行深入探讨。首先,利用TRAP2小鼠对特定体验激活的神经元进行永久遗传访问,发现PVT脑区在MI后心脏修复中发挥重要作用。接着,通过化学遗传学和光遗传学手段对PVT脑区进行调控,发现抑制PVT神经元可改善MI小鼠心脏功能修复,且PVT脑区中兴奋性神经元参与自主神经调控,进一步明确了PVT脑区调控与自主神经改变情况。此外,对MI模型小鼠全脑进行小胶质细胞特异性染色,观察到PVT及PVN脑区小胶质细胞在MI后发生显著变化,揭示了神经炎症在心梗后心脏修复中的潜在作用及相关机制。本研究创新性地引入活性类群靶向重组工具表达与表达Cre依赖报告基因的转基因小鼠,筛选出关键脑区PVT,为心梗后心脏修复的中枢调控提供了新的靶点。通过对PVT脑区的光遗传调控和化学遗传学调控,从短时程快调控和长时程慢效应两个方面评价了大脑在心梗后心脏修复过程中的作用,为理解心脏病理状态下脑-心脏相互作用提供了重要的实验基础。未来研究将进一步明确PVT具体神经元亚群在自主神经活性调控中的作用及具体环路机制,以深入理解心-脑轴的调控机制,为心梗治疗提供新的思路和方法。
肾去交感通过P物质/神经激肽1受体抑制PI3K/Akt/NF-κB信号转导通路依赖的肥大细胞炎症效应调控心梗后室性心律失常的作用机制
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批准号:--
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:33万元
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批准年份:2022
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负责人:周贤惠
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依托单位:
抗β1/2肾上腺素能受体自身抗体表达增强对心房颤动的影响及机制研究
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批准号:81660053
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:37.0万元
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批准年份:2016
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负责人:周贤惠
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依托单位:
肾脏去交感神经对心肌梗死慢性期室性心律失常的影响及机制研究
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批准号:81460054
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:49.0万元
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批准年份:2014
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负责人:周贤惠
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依托单位:
国内基金
海外基金