低氧处理的血管内皮组细胞通过抑制“NLRP3炎症小体-线粒体损伤”正反馈环路减缓焦亡以治疗脑I/R损伤
批准号:
82072528
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
黄国志
依托单位:
学科分类:
康复治疗与康复机制
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄国志
中文摘要
脑缺血再灌注(I/R)损伤的治疗是卒中康复领域的关键科学问题。有文献报道,I/R后线粒体的损伤,NLRP3炎症小体的高表达及GSDMD介导的细胞焦亡是其重要改变。我们前期研究也发现,I/R损伤可导致大鼠脑组织NLRP3水平上调。有研究指出血管内皮祖细胞(EPCs)可以保护线粒体形态,减少ROS及炎症相关因子的表达。我们发现低氧培养的内皮祖细胞(Hypoxia-EPCs)增殖能力更强,且目前在脑I/R中尚无研究“NLRP3炎症小体-线粒体损伤”正反馈环路与小胶质细胞焦亡的关系,由此我们提出:Hypoxia-EPCs可通过抑制上述正反馈环路减缓小胶质细胞焦亡以治疗脑I/R损伤。本课题采取RNA干扰,基因敲除及Mito TEMPO等手段,从分子、细胞以及动物整体水平等多方面对科学假设进行验证,为脑I/R的治疗提供潜在的治疗靶点。
英文摘要
The treatment of cerebral ischemia-reperfusion (I/R) injury is a key scientific issue in the field of stroke rehabilitation. It has been reported that the damage of mitochondria, the high expression of NLRP3 inflammasome and the cell pyroptosis mediated by GSDMD are the important changes of I/R. Our previous study also found that OGD/R injury can lead to up-regulation of ROS and NLRP3 levels in PC12 cells. Studies have shown that vascular endothelial progenitor cells (EPCs) can protect mitochondrial and reduce the expression of ROS and inflammation-related factors. We found that the proliferation ability of hypoxia preconditioned endothelial progenitor cells is stronger, and the existence of "NLRP3 inflammatory corpuscle-mitochondrial damage" positive feedback loop and the relationship between the microglia pyroptosis is unclear, so we assume that: hypoxia preconditioned endothelial progenitor cells can reduce microglia by inhibiting the positive feedback loop to treat cerebral I/R injury. In this study, RNA interference, gene knockout and MitoTEMPO will be used to verify scientific hypotheses at the molecular, cellular and animal level, providing potential therapeutic targets for the treatment of ischemic stroke.
背景:焦亡后引发的线粒体功能障碍是脑I/R损伤的重要炎症病理机制,如何改善线粒体功能障碍以减轻脑I/R损伤后的炎症反应是脑血管疾病康复研究领域的关键科学问题。BMSCs和BMSC-Exos作为治疗中枢神经系统疾病的新兴选择,已被证实可以改善脑I/R损伤,本课题组前期研究也证明BMSCs及BMSC-Exos可有效减轻脑I/R损伤后大鼠脑梗死面积和神经功能缺损并改善OGD/R后细胞线粒体功能障碍,激活线粒体自噬;此外,研究表明低氧环境培养的干细胞及其外泌体更有利于脑I/R损伤后的细胞修复,但未在体内实验中深入探究其主要作用机制。已知线粒体内膜蛋白PHB2能够识别线粒体损伤并促进线粒体自噬,但其在脑I/R损伤中的作用尚未明确。因此我们提出:低氧BMSC-Exos可能通过调控PHB2介导的线粒体自噬改善脑I/R损伤。.主要研究内容:探究脑I/R损伤后线粒体自噬水平的变化及焦亡发生;阐明BMSCs、低氧BMSC-Exos对脑I/R损伤后线粒体功能障碍及焦亡的调控作用;验证低氧BMSC-Exos对脑I/R损伤后的神经保护作用;证明低氧BMSC-Exos通过激活PHB2介导的线粒体自噬以改善脑I/R损伤;探索低氧BMSC-Exos激活PHB2介导线粒体自噬的潜在机制。.重要结果及关键数据:脑I/R损伤后存在线粒体自噬增强、线粒体功能障碍及焦亡;BMSCs可改善OGD/R后BV2细胞线粒体功能障碍并抑制焦亡;低氧BMSC-Exos可减少MCAO大鼠脑梗塞面积,提高OGD/R后PC12细胞的活力并改善其线粒体功能障碍;低氧BMSC-Exos可激活PHB2介导的线粒体自噬以改善脑I/R损伤;进一步发现miR-26a-5p可能是低氧BMSC-Exos激活线粒体自噬的相关分子。.研究意义:本项目首次在脑I/R损伤模型中探讨BMSCs对线粒体功能障碍和焦亡的调控作用,阐明了BMSCs和低氧诱导的BMSC-Exos在脑I/R损伤中的神经保护作用,进一步发现低氧诱导的BMSC-Exos可通过激活PHB2介导的线粒体自噬改善脑I/R损伤并初步阐明了其潜在的分子机制,为BMSCs及BMSC-Exos的临床转化提供理论依据。
BMSCs通过Rac2/TNTs介导的线粒体转移
抑制小胶质细胞焦亡治疗脑缺血再灌注
损伤的机制研究
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2025
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负责人:黄国志
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依托单位:
HDU/SF水凝胶缓释BMSC-Exos通过激活STAT3调控小胶质细胞极化抑制焦亡改善脑缺血再灌注损伤
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批准号:--
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项目类别:省市级项目
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资助金额:10.0万元
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批准年份:2022
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负责人:黄国志
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依托单位:
低氧处理的血管内皮组细胞通过抑制“NLRP3炎症小体-线粒体损伤”正反馈环路减缓焦亡以治疗脑I/R损伤
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:55万元
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批准年份:2020
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负责人:黄国志
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依托单位:
BMSC-MVs通过影响自噬以调控NLRP3介导的细胞焦亡改善脑缺血再灌注损伤的功能障碍及机制研究
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批准号:81874032
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项目类别:面上项目
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资助金额:55.0万元
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批准年份:2018
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负责人:黄国志
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依托单位:
国内基金
海外基金