电针调控MDM2泛素化PSD-95水平重塑海马神经元突触结构改善CFS认知功能障碍的机制研究
批准号:
82074539
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
杨添淞
依托单位:
学科分类:
中医针灸学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
杨添淞
中文摘要
海马神经元突触结构受损是慢性疲劳综合征(CFS)认知功能障碍发生的关键机制,我们前期证实电针可以抗海马区炎症损伤,改善CFS模型大鼠学习记忆能力,通过磷酸化蛋白质组学筛选海马中的差异蛋白发现电针干预后与突触结构、功能高度相关的PSD-95显著回调,提示其可能为电针调控的潜在靶点。PSD-95表达水平受泛素-蛋白酶体系统(UPS)调节,MDM2是泛素连接酶E3在海马中的主要表达形式,MDM2对PSD-95异常泛素化与突触结构受损密切相关。因此提出电针可能通过抑制MDM2活性,调整PSD-95的异常泛素化,改善海马神经元突触可塑性的研究假说。本项目以UPS为切入点,运用基因敲除、透射电镜、WB、PCR等技术,结合micro PET/CT观察海马突触重塑脑代谢响应特征,证明PSD-95为电针治疗CFS认知功能障碍的关键效应蛋白。研究结果将从功能评价、形态结构和细胞分子信号三方面解析电针作用机制。
英文摘要
The damage of synaptic structure of hippocampal neurons is the key mechanism of cognitive dysfunction in chronic fatigue syndrome (CFS). We have previously confirmed that electroacupuncture can prevent inflammatory damage in the hippocampal region and improve the learning and memory ability of CFS model rats. The phosphorylation proteomics was used to screen the differential proteins in the hippocampus and found that the PSD-95 significantly correlated with synaptic structure and function after electroacupuncture intervention, suggesting that it might be a potential target for electroacupuncture regulation. The expression level of PSD-95 is regulated by the ubiquitin proteasome system (UPS). MDM2 is the main expression form of ubiquitin ligase E3 in the hippocampus. The abnormal ubiquitination of PSD-95 by MDM2 is closely related to the damage of synaptic structure. Therefore, it is suggested that electroacupuncture may regulate the abnormal ubiquitination of PSD-95 and improve the synaptic plasticity of hippocampal neurons by inhibiting the activity of MDM2. This project will take UPS as the entry point, use gene knockout, transmission electron microscopy, WB, PCR and other technologies, combined with micro PET/CT to observe the characteristics of cerebral metabolic response of hippocampal synaptic remodeling, and prove that PSD-95 is a key effector protein in the treatment of CFS cognitive dysfunction by electroacupuncture. The results will analyze the mechanism of electroacupuncture from three aspects: functional evaluation, morphological structure and cell molecular signal.
认知障碍病机复杂,一直是临床治疗和患者康复的难题。海马神经元损伤被研究证实为认知障碍发生的关键因素。针灸长期以来在认知障碍的治疗中得到了广泛应用,通过刺激特定的穴位可以调节海马区域的神经活动进而改善认知功能。本研究聚集泛素化影响下的突触重塑机制,利用慢性疲劳综合征(CFS)大鼠模型,重点关注电针改善CFS认知障碍的起效机制,从MDM2泛素化PSD-95蛋白调控海马神经元突触可塑性角度阐释了“通督御疲调神”电针改善CFS认知障碍的作用机制。本研究通过不同的分组实验,从行为学、影像学、病理学和分子生物学结果均证实,改良慢性多因素复合应激刺激法能够有效建立CFS大鼠模型,该模型存在认知障碍,电针干预可予缓解;电针干预可以缓解改良慢性多因素复合应激刺激法所致CFS大鼠模型的海马区葡萄糖代谢障碍、CFS大鼠模型的海马区病理结构改变及泛素化水平异常;其作用机制可能为电针通过抑制E3泛素连接酶MDM2调控PSD-95蛋白泛素化水平,强化海马神经元突触可塑性,进而起到改善CFS模型大鼠认知障碍的作用。本研究在既往研究基础上,综合行为学、病理学、影像学、分子生物学检测手段,主观评价结合客观评价,宏观观察结合微观调控,证实改良慢性多因素复合应激刺激法的合理性和可重复性以及电针的有效性;首次采用18F-FDG micro PET/CT分子成像技术对电针干预前后改良慢性多因素复合应激刺激法所致CFS模型大鼠的全脑代谢功能改变进行可视化及定量化分析,揭示海马在突触重塑中的代谢响应机制;以“通督御疲调神电针法干预-抑制E3泛素连接酶MDM2泛素化突触结构蛋白PSD-95水平-强化突触可塑性-改善CFS认知障碍”为研究假设并加以探讨,开创性地将脑科学前沿热点突触重塑理论和泛素化调控相结合引入电针干预CFS认知障碍机制的阐释;利用可靠的评价方式证实缩短后的治疗周期可以有效改善CFS症状,为优化临床治疗周期提供了数据参考,同时在一定程度上完善了通督御疲调神法的“量效研究”。
基于TGF-β/Smad信号通路研究NF-κB在电针抗慢性疲劳综合征中的作用及机制
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批准号:81704170
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2017
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负责人:杨添淞
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依托单位:
国内基金
海外基金