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白三烯B4第二受体(BLT2)在调控创伤性脑损伤后肠黏膜屏障损伤中的作用机制研究

批准号:
82070541
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
刘珉
依托单位:
学科分类:
消化道内环境紊乱、黏膜屏障障碍及相关疾病
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘珉

项目摘要

结项摘要

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中文摘要
创伤性脑损伤(TBI)所致的应激状态下,肠黏膜上皮细胞紧密连接蛋白(TJ)结构受损,发生肠黏膜屏障功能障碍,造成肠源性感染,引发多器官功能障碍,但具体发病机制仍未阐明。前期研究发现BLT2受体参与维持各类组织的上皮屏障功能,并在DSS肠炎小鼠模型中通过未知机制发挥肠黏膜屏障保护作用。前期研究证实小鼠TBI后肠组织BLT2和TJ蛋白表达均降低。我们推测TBI后BLT2表达下调导致细胞间TJ蛋白结构受损,不能有效维持肠黏膜屏障功能,导致毒素渗透和细菌移位,引发临床重症。本课题拟利用Caco-2细胞、转基因小鼠、和Cre-LoxP系统构建的肠上皮特异性BLT2基因敲除小鼠,从组织-细胞-分子多层面探索TBI对肠上皮BLT2表达水平的影响,阐明BLT2受体调控TBI后肠黏膜屏障损伤的分子机制,探索BLT2受体激动剂在肠黏膜屏障修复中的应用前景,为肠黏膜屏障功能障碍的治疗提供新的干预靶点。
英文摘要
Traumatic brain injury (TBI) induces stress state and leads to intestinal mucosal epithelial cell tight junction (TJ) protein structure damage, intestinal mucosal barrier dysfunction, and enterogenic infection. Eventually, multiple organ dysfunction syndrome occurs. However, the specific pathogenesis has not been elucidated. Previous studies have found that BLT2 was involved in the maintenance of epithelial barrier function in various tissues, and played protective effect on the intestinal mucosal barrier through unknown mechanisms in a DSS-induced colitis mouse model. Previous studies have confirmed that the expression of BLT2 and TJ protein in the intestinal tissue of mice after TBI was reduced. We then speculate that down-regulation of BLT2 expression following TBI results in impairment in TJ protein structure between cells. As the intestinal mucosal barrier function cannot be effectively maintained, toxin penetration and bacterial translocation occur, which resulting in clinical critical illness. This project intends to explore the effect of TBI on the expression level of BLT2 in intestinal epithelium and elucidate the molecular mechanisms of BLT2 involved in regulating intestinal mucosal barrier impairment after TBI from tissue-cell-molecular level by using Caco-2 cells, transgenic mice, and intestinal epithelial tissue-specific BLT2 knockout mice, which constructed by a Cre-LoxP system. Application prospect of the BLT2 agonist in the repair of damaged intestinal mucosal barrier will be investigated. It will provide a new intervention target for clinical treatment of intestinal mucosal barrier dysfunction.
创伤性脑损伤(TBI)会导致肠黏膜上皮细胞的紧密连接蛋白结构受损,引发肠黏膜屏障功能障碍,然而其分子机制尚不明确,且缺乏有效的治疗手段。.白三烯B4第二受体(BLT2)是G蛋白偶联受体(GPCR)家族成员,在维持肠黏膜屏障功能中发挥重要作用。前期研究发现,TBI后小鼠肠黏膜上皮细胞BLT2表达水平显著降低,伴随紧密连接蛋白的下调。然而,BLT2受体的调控机制尚属研究空白。本课题聚焦12-HHT/BLT2通路,从增强肠上皮功能(如促增殖、移行和抗凋亡)、上调TJ蛋白表达及维持其细胞内分布等多方面,系统研究BLT2在肠屏障功能中的调控作用。.通过小鼠CCI模型结合转录组学、代谢组学和菌群分析,本研究系统揭示TBI诱导的肠屏障损伤机制。创新点包括首次阐明BLT2的调控机制及其在肠屏障修复中的作用,同时发现补充Clostridium butyricum可通过SCFAs/IL-22/Reg3通路改善TBI引起的肠屏障损伤。结合多层次组学构建脑-肠轴分子网络,为GPCR靶向药物的开发提供理论基础。.1. 体外研究: 构建稳定表达人结肠癌Caco-2细胞的BLT2模型,发现Caco-2-BLT2细胞显著上调紧密连接蛋白CLDN2,可能增强肠屏障对小分子物质的选择性通透性。此外,炎症因子TNFα对Caco-2细胞的TJ蛋白功能无显著影响,但Caco-2-BLT2细胞的抗菌肽Reg3a mRNA表达量显著升高,显示其在抵御肠道感染中的重要性。.2. 菌群研究: 利用CCI模型研究TBI后肠道微生物群与宿主肠道转录的相互作用,发现TBI导致显著的肠道菌群紊乱,包括微生物多样性下降和丁酸产生菌减少,进而引起肠道免疫失衡和屏障受损。补充C. butyricum可以恢复SCFAs水平,上调IL-22和Reg3表达,从而改善TBI后的肠屏障功能障碍。.3. 代谢组学研究: 空间代谢组学分析显示,TBI后小鼠末端回肠的亚油酸代谢被抑制,花生四烯酸代谢通路显著活化,表明代谢重编程可能参与TBI引发的肠屏障功能障碍。.本研究聚焦TBI引起的肠屏障损伤机制,首次揭示BLT2在调控肠屏障功能中的关键作用,同时通过多组学分析和实验研究明确了“SCFAs/IL-22/Reg3”轴在肠屏障稳态中的重要作用。研究提出了丁酸梭菌和BLT2激动剂的治疗潜力,为TBI相关疾病的临床治疗和药物研发提供了新的思路。
白三烯B4第二受体(BLT2)在调控创伤性脑损伤后肠黏膜屏障损伤中的作用机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    刘珉
  • 依托单位:
国内基金
海外基金