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关于WNK3-SPAK/OSR1-NKCC1信号通路在脑梗死中作用机制的体内外研究

批准号:
81801173
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
殷雁
依托单位:
学科分类:
脑血管结构、功能异常及相关疾病
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
辛世萌、余浩佳、于鸿远、何景华、刘双

项目摘要

结项摘要

项目成果

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中文摘要
研究表明,脑缺血会诱导钠-钾-氯共转运体1(NKCC1)的活化,从而导致细胞内钠离子超载,细胞毒性水肿及神经元的坏死和凋亡。然而,脑梗死中NKCC1活化的潜在分子机制仍不明确。WNK激酶可以通过下游底物SPAK/OSR1,磷酸化NKCC1,从而使其活化。但是,WNK-SPAK/OSR1信号通路是如何调控脑梗死中NKCC1活化的机制,目前还不清楚。本课题将首次探讨:1.WNK3-SPAK/OSR1级联反应是如何调节脑缺血后NKCC1的表达和降解;敲减/敲除WNK3-SPAK/OSR1信号通路基因是否对脑梗死有神经保护作用。2.触发脑缺血后神经元WNK3-SPAK/OSR1-NKCC1级联反应的因素。本研究首次对WNK3-SPAK/OSR1-NKCC1信号通路在脑梗死中的作用机制进行研究,将为在分子水平上寻求脑梗死治疗的新靶点提供理论。
英文摘要
Ischemia-induced stimulation of Na+-K+-Cl- cotransporter (NKCC1) has been demonstrated to cellular Na+ overload, cytotoxic edema, and necrotic and apoptotic cell death. WNK kinases regulate NKCC1 by directly phosphorylating, via SPAK and OSR1, two down-stream substrates of WNK kinases. However, it remains unknown whether or how the WNK-SPAK/OSR1 signaling pathway governs NKCC1 activation in ischemic brains. .We will conduct the following experiments to investigate the underlying mechanisms. 1. To investigate how the WNK3-SPAK/OSR1 cascade regulates NKCC1 expression and degradation after ischemia? Whether knockdown of this signaling pathway accounts for the neuroprotective effects against ischemia? 2. Identify factors which trigger the stimulation of the WNK-SPAK/OSR1-NKCC1 cascade in neurons after ischemia. Our initial investigation of the WNK3-SPAK/OSR1-NKCC1 signaling cascade in ischemic damage is a foundation for future testing of novel WNK pathway inhibitors for stroke therapy.
WNK-SPAK/OSR1-NKCC1信号通路在调节神经元离子稳态中发挥重要作用。在应对脑缺血性损伤时,这种调节稳态被破坏,从而导致神经元死亡。然而,这一信号通路在脑梗死中的作用机制尚不清楚。缺血再灌注使神经元胞体内产生过多的活性氧(ROS)。在本研究中,我们将培养的原代小鼠神经元暴露于过氧化氢(H2O2)中,模拟缺血再灌注损伤,以探索ROS是否会影响WNK-SPAK/OSR1-NKCC1通路蛋白及相关的离子稳态。通过免疫印迹法检测正常或H2O2干预时该信号蛋白的表达与激活。我们发现,当神经元暴露于H2O2时,SPAK/OSR1-NKCC1信号通路与对照组相比其表达和磷酸化显著增加。为了评估SPAK/OSR1-NKCC1通路的潜在治疗靶点,我们通过免疫印迹、活/死细胞成像和细胞内钠离子浓度测定来检测NKCC1的选择性抑制剂布美他尼(BMT),SPAK的新型抑制剂ZT-1a,以及ROS清除剂ebselen作为阳性对照在H2O2干预时的神经保护作用。结果显示,ZT-1a和BMT均具有与ebselen相似的神经保护作用,其中ZT-1a相比BMT表现出更好的保护作用。总的来说,这些数据表明,ROS在缺血再灌注后,通过激活WNK-SPAK/OSR1-NKCC1通路的表达和磷酸化,介导细胞内的钠离子超载从而导致神经元死亡。SPAK的新型抑制剂ZT-1a,作为一种治疗抑制剂,在脑缺血性损伤后显示出良好的神经保护作用。
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
Role of NKCC1 Activity in Glioma K(+)Homeostasis and Cell Growth: New Insights With the Bumetanide-Derivative STS66
NKCC1 活性在胶质瘤 K( ) 稳态和细胞生长中的作用:布美他尼衍生物 STS66 的新见解
DOI: 10.3389/fphys.2020.00911
发表时间: 2020
期刊: Frontiers in Physiology
影响因子: 4
作者: [Luo Lanxin, Wang Jun, Ding Dawei, Hasan Md Nabiul, Yang Sung-Sen, Lin Shih-Hua, Schreppel Philipp, Sun Baoshan, Yin Yan, Erker Thomas, Sun D, an]
通讯作者: an
DOI: --
发表时间: 2020
期刊: 中华老年心脑血管病杂志
影响因子: --
作者: [何景华, 刘双, 孙丽娟, 辛世萌, 殷雁]
通讯作者: 殷雁
DOI: --
发表时间: 2019
期刊: 中国康复理论与实践
影响因子: --
作者: [于鸿远, 何景华, 刘双, 孙丽娟, 殷雁]
通讯作者: 殷雁
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