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人参皂苷Rg1通过抑制CKLF1调控小胶质细胞功能变化治疗脑中风的机制研究

批准号:
82074044
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
楚世峰
学科分类:
中药神经精神药理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
楚世峰

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
中风病是导致我国居民死亡的首位病因,缺少有效治疗药物。气虚血瘀为该病基本病机,人参有大补元气之功,三七有化瘀止血之效,两者广泛用于中风病治疗,疗效确切。Rg1是人参、三七共有活性成分,抗中风效果显著,但药物靶点尚待阐明,限制了推广应用。CKLF1是我国科学家发现的趋化因子,可通过诱导小胶质细胞M1型极化反应,加重卒中后神经损伤。Rg1可抑制CKLF1诱导的小胶质细胞M1型极化,阻断CKLF1表达可抑制Rg1治疗中风的药理学功效。基于此,我们提出“Rg1通过抑制CKLF1调控小胶质细胞功能变化治疗脑中风”的科学假设。本项目拟以CKLF1基因敲除/过表达小鼠为研究对象,采用表面等离子共振、神经影像学、单细胞测序等技术,从分子、细胞和动物水平解析CKLF1在Rg1调控中风后小胶质细胞功能变化的生物学作用,为推动Rg1治疗脑卒中的临床应用提供理论基础。
英文摘要
Stroke is the leading cause of death for Chinese, and there is a lack of effective treatment. Qi deficiency of Qi and blood stasis are the basic pathogenesis of stroke in Chinese traditional medicine. Ginseng has the power of nourishing qi, and Panax notoginseng has the effect of removing blood stasis. Both of them are widely used in the treatment of stroke. Rg1 is a common active ingredient in panax ginseng and panax notoginseng, which has a significant anti-stroke effect, but its drug target has yet to be clarified, which limits its application. CKLF1 is a chemokine discovered by scientists in China, which can aggravate nerve injury after stroke by inducing M1 type polarizing reaction of microglia. Rg1 could inhibit CKLF1-induced microglial M1 type polarization, and blocking CKLF1 expression can inhibit Rg1's pharmacological efficacy in treating stroke. Based on this, we propose the scientific hypothesis that "Anti-stroke effect of Rg1 is by inhibiting CKLF1 mediated microglial function". This project intends to use CKLF1 gene knockout / overexpression mice as the research object, using surface plasmon resonance, neuroimaging, single cell RNA sequencing and other technologies to analyze the role of CKLF1 in the anti-stroke effect of Rg1 at the molecular, cellular and animal levels, which would provide a theoretical basis for promoting the clinical application of Rg1 in the treatment of stroke.
本项目以我国科学家自主发现的基因CKLF1为切入点,深入观察了人参皂苷Rg1(Rg1)对CKLF1介导的小胶质细胞功能变化与卒中后神经炎症的影响,共计完成以下研究内容:(1)Rg1 与 CKLF1 的直接相互作用解析:运用分子动力学模拟结合薄膜生物干涉技术,精确测定 Rg1 与 CKLF1 之间存在特异性相互作用,其结合解离常数为 18.07μM,从分子层面揭示了二者相互作用的量化关系。(2)Rg1 对 CKLF1 诱导小胶质细胞激活的抑制机制:借助 NanoBRET 技术与生物膜干涉技术,证实 Rg1 能够有效阻断 CKLF1 与 CCR4 的相互识别与结合,进而抑制 CKLF1 诱导的小胶质细胞内钙离子浓度的异常升高以及炎症介质的释放。在机制探究中发现,CKLF1 可促进线粒体自噬体的生成,但阻碍其与溶酶体的融合,致使线粒体自噬流中断,线粒体 DNA 释放,激活 cGAS-STING 信号转导通路,加剧神经炎症反应。(3)CKLF1 作为 Rg1 抗脑卒中关键靶点的验证:综合运用神经行为学评分、影像学以及组织病理学分析等多模态研究方法,明确 Rg1 在 10、20 和 40mg/kg 时,呈剂量依赖性地降低脑卒中模型的梗死体积,改善神经行为学表现,减轻神经炎症程度。在 CKLF1 基因敲除小鼠模型中,Rg1 的抗脑卒中效应被显著削弱,验证了 CKLF1 作为 Rg1 抗脑卒中关键靶点的重要性。(4)CKLF1对缺血边缘区小胶质细胞胞葬作用的调控:胞葬作用是小胶质细胞清除凋亡神经元的重要机制。本研究发现,在 CKLF1基因敲除小鼠缺血边缘脑区,凋亡神经元数量显著减少,小胶质细胞吞噬指数显著降低;深入研究揭示,CKLF1 导致的小胶质细胞溶酶体功能障碍,使得吞噬后的凋亡神经元无法有效降解,引发损伤相关分子模式(DAMPs)的大量释放,加重神经炎症。而 Rg1治疗能够显著降低缺血边缘脑区凋亡神经元与小胶质细胞的数量,减少 DAMPs 的释放,提升小胶质细胞的溶酶体降解功能,从而发挥显著的抗脑卒中作用。通过上述系列研究,本项目不仅为阐释 Rg1 的抗中风作用机制提供了详实的实验依据,而且为开发具有我国自主知识产权的抗脑卒中创新药物搭建了关键技术平台,具有重要的理论创新意义与潜在的临床转化价值。
三七通过抑制CKLF1减少免疫血栓形成发挥脑中风治疗特色的物质基础与作用机制研究
  • 批准号:
    U2202214
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    240.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    楚世峰
  • 依托单位:
基于趋化素样因子1介导的中性粒细胞浸润解析人参皂苷Rg1治疗脑卒中的机制研究
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