Gp120及其衍生的淀粉样多肽在HIV相关神经认知障碍中的作用及其分子机制
批准号:
82073898
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
刘叔文
依托单位:
学科分类:
抗感染药物药理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘叔文
中文摘要
认知障碍等神经系统疾病是影响艾滋病患者生活质量及死亡的重要因素之一。我们前期研究表明,HIV包膜蛋白gp120具有明显神经毒性,机制尚未清楚;gp120在脑内被降解的多肽能自发形成淀粉样纤维并聚集在皮质区。此外,我们发现gp120转基因小鼠及gp120衍生淀粉样多肽诱导神经元细胞CCR5基因表达上调,表明CCR5参与gp120及其淀粉样纤维诱导的神经损伤,拟对CCR5进行功能验证和机制研究,探讨CCR5抑制剂Maraviroc在临床治疗HIV相关神经认知障碍的可能;另外,为探究HIV相关神经认知障碍的分子病因及网络调控机制,本项目拟采用CRISPR/cas9技术对拮抗 gp120神经毒性的相关基因进行全基因组筛选,通过富集差异基因与生信分析,揭示gp120介导HIV神经损伤的高效干预靶点。本项目有望为HIV相关神经认知障碍提供新的的诊断与防治靶标,为寻找新的治疗药物提供新依据。
英文摘要
Neurodegenerative diseases, including cognitive deficits, are a major factor which affects life quality and a major cause of death of AIDS patients. Our previous study showed that gp120 caused neurotoxicity in human neuronal cells. In addition, gp120 could release peptiditic fragment that spontaneously form amyloid fibrils. These gp120 derived amyloid fibrils accumulated in the brain of Tg-GP120 mice. Moreover, We found that CCR5 was involved in the neurocytotoxicity induced by gp120 and its amyloid fibrils. We will perform experiments to study the function and mechanism of CCR5 in GP120-induced neurodegenerative diseases and the potential neuro-protection of maraviroc, a CCR5 antagonist, in vivo. Our study intend to find potential target genes modulating neurotoxicity of GP120 and the related signal pathways, using high-throughput CRISPR/Cas9 genome-wide screening combined with bioinformatics analysis, which might provide a theoretical basis for new antiviral drug targets. Our study will broaden our knowledge in roles of gp120 in neuro-degenerative diseasesand provide potential clinical treatment for HIV-associated neurocognitive disorder.
HIV在感染外周免疫系统后迅速侵入中枢神经系统(CNS),形成稳定的感染病灶,并成为抗病毒药物难以清除的藏匿库。尸检结果表明,超过75%的艾滋病患者存在神经系统病变,HIV相关神经认知障碍(HAND)已成为影响患者生活质量和致死率的重要因素之一,目前尚无临床诊断生物标志物与特异性药物。HIV-1可溶性包膜蛋白gp120作为介导病毒进入的关键分子,以游离形式存在于宿主血液和脑脊液中,具有直接和间接神经毒性。然而,gp120诱导神经毒性的具体机制尚未阐明。. 本研究聚焦于gp120衍生淀粉样多肽(GAPs)对中枢神经系统的病变效,发现GAPs可作为HIV-1的感染增强因素,可能参与HAND的发生发展(Cellular & Molecular Immunolog, 2024)。进一步基于gp120转基因(Tg-gp120)小鼠及HAND患者脑脊液样本,发现形态多样的淀粉样蛋白原纤维,并明确gp120是这些原纤维的重要来源之一。通过结合LC-MS/MS结合肽组学鉴定、淀粉样多肽的二级结构与生物物理性质鉴定等体系,筛选出gp120 β-片保守结构中潜在具有神经毒性的GAPs:GP-3-6、GP-14和GP-18。机制研究表明,GAPs通过激活神经元C-C趋化因子受体5型(CCR5)信号传导诱导神经毒性。此外,DA批准的CCR5抑制剂Maraviroc显著改善了Tg-gp120小鼠的神经病理损伤,并有效缓解GP-3-6和GP-18诱导的神经毒性(Acta Pharmaceutica Sinica B, 2025)。在此基础上,我们进一步建立了HIV-1 gp120衍生多肽诱导的认知障碍小鼠模型,并验证其对神经元损伤的体内效应。同时,通过免疫技术构建了针对GP-14的特异性单克隆抗体,为后续对患者脑脊液样本进行精确定量检测提供了工具,初步探索了其作为HAND潜在生物标志物的诊断价值。因此,我们的工作为HAND的病因学奠定基础,并表明gp120的淀粉样多肽是神经保护疫苗和药物的开发靶点。本研究为HIV-1相关神经损伤提供了新的病因学依据与诊疗新靶标,进一步验证了CCR5抑制剂Maraviroc在HAND治疗中的潜在应用价值。
靶向病毒S蛋白膜融合区的抗新冠药物发现、结构改造及其作用机制研究
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批准号:82130101
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项目类别:重点项目
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资助金额:290万元
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批准年份:2021
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负责人:刘叔文
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依托单位:
HSF1作为新型HIV潜伏感染激活剂药物靶点的研究
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批准号:81773787
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项目类别:面上项目
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资助金额:59.5万元
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批准年份:2017
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负责人:刘叔文
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依托单位:
HIV包膜蛋白gp120降解多肽形成淀粉样纤维结构促进HIV感染的研究
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批准号:31370781
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项目类别:面上项目
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资助金额:75.0万元
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批准年份:2013
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负责人:刘叔文
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依托单位:
靶向血凝素跨膜亚基HA2的H5N1禽流感病毒进入抑制剂的研究
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批准号:30772602
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项目类别:面上项目
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资助金额:36.0万元
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批准年份:2007
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负责人:刘叔文
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依托单位:
基于T-20新作用机制的HIV融合抑制剂药物新靶点的研究
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批准号:30672496
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2006
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负责人:刘叔文
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依托单位:
国内基金
海外基金