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P2Y6R介导小胶质细胞吞噬ECS在双侧密集训练改善卒中后认知障碍中的作用及机制研究

批准号:
82101537
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
孟桂林
依托单位:
学科分类:
神经保护与功能调控
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
孟桂林

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
卒中后认知障碍(PSCI)的防治是认知障碍研究领域的重大前沿问题。既往研究表明,PSCI的病理过程存在小胶质细胞激活,但其激活如何导致PSCI的具体机制未明。记忆印记细胞突触(ECS)近年来被证实是记忆形成的物理载体,c-fos基因标记常用于记忆印记细胞的可视化。课题组前期开发的双侧密集训练(BIT)显著改善MCAO小鼠的认知功能,伴有小胶质细胞P2Y6R这种吞噬介导受体的下调。由此,我们提出如下假说:脑卒中后小胶质细胞可能通过吞噬ECS促进PSCI的发生,而BIT可以抑制P2Y6R表达,减少小胶质细胞吞噬ECS从而改善PSCI。本研究拟采用c-fos-CreERT2:Ai14 C57BL/6转基因小鼠构建MCAO后PSCI小鼠模型,对小鼠进行BIT训练,通过行为学、电生理、FosTRAP等实验手段,探索BIT抑制小胶质细胞吞噬ECS改善PSCI的机制,为PSCI寻找新的治疗靶点提供依据。
英文摘要
The prevention and treatment of post-stroke cognitive impairment (PSCI) is a major frontier issue in the field of cognitive impairment. Previous studies have shown that there is microglia activation in the pathological process of PSCI, but the specific mechanism of how its activation leads to PSCI is unclear. Engram cell synapses (ECS) have been proven to be the physical carrier of memory formation in recent years, and c-fos gene markers are often used to visualize engram cells. The Bilateral intensive training (BIT) developed by our research team in the early stage can significantly improve the cognitive function of MCAO mice, accompanied by the down-regulation of the phagocytic-mediated receptor of microglia P2Y6R. Therefore, we put forward the following hypothesis: After stroke, microglia may promote the occurrence of PSCI through phagocytosis of ECS, and BIT can reduce the phagocytosis of ECS by inhibiting P2Y6R to improve PSCI. This study intends to use c-fos-CreERT2: Ai14 C57BL/6 transgenic mice to construct a PSCI model after MCAO, train the mice with BIT, and explore the mechanisms of BIT by experimental methods such as behavioral, electrophysiology, and FosTRAP, to explore the pathogenesis of PSCI and the mechanism of BIT to improve PSCI, in order to find new therapeutic targets for PSCI and establish effective PSCI prevention and treatment methods.
卒中后认知障碍(Post-Stroke Cognitive Impairment, PSCI)是认知障碍研究领域的关键挑战,本研究团队前期开发的针对脑卒中患者的双侧密集训练(Bimanual intensive training, BIT)在临床中不仅有效改善患者的运动功能,还可改善患者认知障碍程度,但尚无深入的机制研究。记忆印记细胞突触(Engram Cell Synapses, ECS)是记忆形成的物理基础,结合小胶质细胞激活在PSCI病理过程中的作用,我们提出假设:脑卒中后小胶质细胞可能通过吞噬ECS促进PSCI的发展,而BIT可能通过抑制P2Y6R的表达,减少小胶质细胞对ECS的吞噬,从而改善PSCI。.首先,阐明小胶质细胞吞噬ECS在PSCI小鼠模型中的作用:使用c-fos-CreERT2:Ai14 C57BL/6转基因小鼠构建MCAO后的PSCI模型,发现小鼠梗死灶周围的海马组织中P2Y6R蛋白表达量增加,伴有小胶质细胞聚集增加和小胶质细胞活性水平提高,且激光共聚焦观察发现海马小胶质细胞吞噬ECS增加。.为进一步验证是否是P2Y6R介导小胶质细胞吞噬ECS影响遗忘水平,PSCI小鼠模型侧脑室注射P2Y6R拮抗剂MRS2578选择性阻断P2Y6受体活性作为实验组,喂养抑制小胶质细胞吞噬的米诺环素(Mino)为对照,空白对照组和单纯PSCI组小鼠进行正常喂养,TTC结果表明MRS2578和Mino组小鼠海马区梗死灶面积与MCAO模型小鼠相比基本一致,未见明显减少;场景恐惧实验系统(FCS)、免疫荧光和激光共聚焦等结果表明P2Y6R拮抗剂MRS2578可减少PSCI模型小胶质细胞吞噬ECS,从而有效改善小鼠的遗忘水平。最后,验证BIT通过抑制小胶质细胞吞噬ECS减少PSCI小鼠的记忆遗忘。将PSCI模型小鼠随机分为实验组(BIT训练)及对照组(标准喂养环境),共训练4周,结果表明BIT组小鼠海马区梗死灶面积与PSCI模型小鼠相比未见明显减少,小胶质细胞聚集程度和活性水平下降,P2Y6R蛋白水平下降,小胶质细胞吞噬ECS减少,证实了BIT可通过抑制小胶质细胞吞噬ECS来改善小鼠的遗忘水平。.本研究从PSCI的发病机制入手,研究BIT改善PSCI的机制,对改进完善BIT康复策略,寻找新的康复治疗靶点,建立有效防治手段、改善卒中后患者预后具有重要意义。
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