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α-synuclein致中脑黑质网状部PV阳性神经元退变引起行为改变的机制研究

批准号:
82071425
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
林贤
依托单位:
学科分类:
神经退行性变及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
林贤

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
中脑黑质网络部(SNr)是基底核信息的重要输出口,参与控制运动、认知和情感应激过程。SNr部位80%的GABA能神经元表达小清白蛋白(PV)。临床约有三分之一帕金森氏病(PD)患者SNr部位GABA神经元PV表达下降,提示PV减少很可能是PD病理发展的重要阶段。α-突触核蛋白(α-syn)诱导SNr部位PV+神经元退变的研究少见报道,我们前期的研究结果强烈提示α-syn诱导SNr部位PV+神经元退变,并引起行为改变。结合相关的文献报道和我们的研究积累,我们提出科学假说:α-syn导致钙离子内流超载,钙离子内环境稳态受到破坏,线粒体等亚细胞器受损,诱发ROS,激活NADPH氧化酶,产生过量的活性氧,抑制NMDAR,导致PV减少,PV+神经元退变。我们拟进一步验证我们的科学假设,阐明α-syn导致SNr部位PV+神经元退变的发生机制,为临床PD的早期诊断和干预治疗提供理论依据。
英文摘要
The pars reticulate of the substantia nigra (SNr) provides a main output nucleus of the basal ganglia where the final stage of information processing. Together with the internal segment of the globus pallidus, the SNr control motor, cognitive and emotional-motivational processes. The proportion of neurons in SNR is occupied by a majority of GABAergic neurons, and the majority of them (80%) express parvalbumin (PV). Degradation of PV occurred in in the midbrain is among 1/3 percent of Parkinson’s patients, which indicated that the PV degradation is a vital stage in the PD pathological process. Until now, there are very few reports about α-synuclein (α-syn) induces the PV+ neuron degeneration in the SNr. Our previous study strongly pointed out α-syn induced the PV+ neuron degeneration in the SNr accompany with behavioral change. Based on our previous studies, we speculate that α-syn could cause internal overload of calcium ions, calcium homeostasis is damaged and mitochondria destroyed, then induce the response of oxidative stress (ROS), activate NADPH oxidase with overproducing superoxide production, inhibit NMDA-R, reduce PV. All of these caused PV+ neuron degeneration. We design a new project to deeply validate our scientific assumptions in order to clarify the mechanism of the PV+ neuron degeneration.
中脑黑质网络部(SNr)是基底核信息的重要输出口,参与控制运动、认知和情感应激过程。SNr部位GABA能神经元类型以PV⁺神经元为主。α-syn诱导SNr部位PV⁺神经元退变的研究少见报道,因此我们聚焦a-syn诱导SNr部位的PV⁺神经元退变与PD发病之间的关联研究。我们研究结果提示α-syn与PV蛋白之间没有直接的相互作用,但是α-syn可通过上调ADAR3,竞争性抑制ADAR1功能,降低Pvalb RNA编辑效率,从而抑制PV蛋白表达。A53T α-syn寡聚体对PV⁺神经元的线粒体具有特异性毒性作用,表现为线粒体肿胀和碎片化,而高尔基复合体和内质网未受到明显影响。究其机制可能为A53T α-syn导致PV⁺神经元中游离Ca²⁺显著上升,与PV蛋白下调、结合Ca²⁺减少以及Cacna1a表达上调密切相关。PV⁺神经元内游离Ca²⁺浓度升高后,引起线粒体功能和钙离子缓冲系统的代偿性变化,D28K和MCU上调,其中MCU上调导致线粒体内的Ca²⁺增多,引发线粒体肿胀和碎片化。GAD65的代偿上调促进GABA合成增多,PV⁺神经元的CACNA1A表达上调是导致GABA 释放增多的直接原因,增强抑制下游神经元的功能。结合神经环路的示踪、光遗传学技术和化学遗传等技术揭示PF作为SNr部位PV⁺神经元的下游核团,主要接收来自SNr头侧背部PV⁺神经元信号,参与抑郁样行为的调控。SNr部位注射A53T α-syn PFF可诱发抑郁样行为,且可通过病毒过表达PV蛋白而得以改善。我们的研究表明α-syn通过诱导SNr部位的PV⁺神经元退变,调节SNr-PF神经环路的功能,导致抑郁症的发生。此成果可为PD的早期诊断和治疗提供重要的理论指导。
α-核突触蛋白致中脑黑质网状部PV+神经元退变机制的研究
  • 批准号:
    2020A1515010320
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    林贤
  • 依托单位:
tau缺失对中脑多巴胺神经元发育的影响及其机制研究
  • 批准号:
    31271555
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    林贤
  • 依托单位:
alpha-synuclein 和tau 蛋白体内相互作用机制的研究
  • 批准号:
    81171211
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    56.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    林贤
  • 依托单位:
Aβ42亚单位疫苗对Tg2576鼠免疫治疗的实验研究
  • 批准号:
    30400512
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    林贤
  • 依托单位:
国内基金
海外基金